MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  chpmatval Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem chpmatval 22332
Description: The characteristic polynomial of a (square) matrix (expressed with a determinant). (Contributed by AV, 2-Aug-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
chpmatfval.c ๐ถ = (๐‘ CharPlyMat ๐‘…)
chpmatfval.a ๐ด = (๐‘ Mat ๐‘…)
chpmatfval.b ๐ต = (Baseโ€˜๐ด)
chpmatfval.p ๐‘ƒ = (Poly1โ€˜๐‘…)
chpmatfval.y ๐‘Œ = (๐‘ Mat ๐‘ƒ)
chpmatfval.d ๐ท = (๐‘ maDet ๐‘ƒ)
chpmatfval.s โˆ’ = (-gโ€˜๐‘Œ)
chpmatfval.x ๐‘‹ = (var1โ€˜๐‘…)
chpmatfval.m ยท = ( ยท๐‘  โ€˜๐‘Œ)
chpmatfval.t ๐‘‡ = (๐‘ matToPolyMat ๐‘…)
chpmatfval.i 1 = (1rโ€˜๐‘Œ)
Assertion
Ref Expression
chpmatval ((๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต) โ†’ (๐ถโ€˜๐‘€) = (๐ทโ€˜((๐‘‹ ยท 1 ) โˆ’ (๐‘‡โ€˜๐‘€))))

Proof of Theorem chpmatval
Dummy variable ๐‘š is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 chpmatfval.c . . . 4 ๐ถ = (๐‘ CharPlyMat ๐‘…)
2 chpmatfval.a . . . 4 ๐ด = (๐‘ Mat ๐‘…)
3 chpmatfval.b . . . 4 ๐ต = (Baseโ€˜๐ด)
4 chpmatfval.p . . . 4 ๐‘ƒ = (Poly1โ€˜๐‘…)
5 chpmatfval.y . . . 4 ๐‘Œ = (๐‘ Mat ๐‘ƒ)
6 chpmatfval.d . . . 4 ๐ท = (๐‘ maDet ๐‘ƒ)
7 chpmatfval.s . . . 4 โˆ’ = (-gโ€˜๐‘Œ)
8 chpmatfval.x . . . 4 ๐‘‹ = (var1โ€˜๐‘…)
9 chpmatfval.m . . . 4 ยท = ( ยท๐‘  โ€˜๐‘Œ)
10 chpmatfval.t . . . 4 ๐‘‡ = (๐‘ matToPolyMat ๐‘…)
11 chpmatfval.i . . . 4 1 = (1rโ€˜๐‘Œ)
121, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11chpmatfval 22331 . . 3 ((๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰) โ†’ ๐ถ = (๐‘š โˆˆ ๐ต โ†ฆ (๐ทโ€˜((๐‘‹ ยท 1 ) โˆ’ (๐‘‡โ€˜๐‘š)))))
13123adant3 1132 . 2 ((๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต) โ†’ ๐ถ = (๐‘š โˆˆ ๐ต โ†ฆ (๐ทโ€˜((๐‘‹ ยท 1 ) โˆ’ (๐‘‡โ€˜๐‘š)))))
14 fveq2 6891 . . . . 5 (๐‘š = ๐‘€ โ†’ (๐‘‡โ€˜๐‘š) = (๐‘‡โ€˜๐‘€))
1514oveq2d 7424 . . . 4 (๐‘š = ๐‘€ โ†’ ((๐‘‹ ยท 1 ) โˆ’ (๐‘‡โ€˜๐‘š)) = ((๐‘‹ ยท 1 ) โˆ’ (๐‘‡โ€˜๐‘€)))
1615fveq2d 6895 . . 3 (๐‘š = ๐‘€ โ†’ (๐ทโ€˜((๐‘‹ ยท 1 ) โˆ’ (๐‘‡โ€˜๐‘š))) = (๐ทโ€˜((๐‘‹ ยท 1 ) โˆ’ (๐‘‡โ€˜๐‘€))))
1716adantl 482 . 2 (((๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต) โˆง ๐‘š = ๐‘€) โ†’ (๐ทโ€˜((๐‘‹ ยท 1 ) โˆ’ (๐‘‡โ€˜๐‘š))) = (๐ทโ€˜((๐‘‹ ยท 1 ) โˆ’ (๐‘‡โ€˜๐‘€))))
18 simp3 1138 . 2 ((๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต) โ†’ ๐‘€ โˆˆ ๐ต)
19 fvexd 6906 . 2 ((๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต) โ†’ (๐ทโ€˜((๐‘‹ ยท 1 ) โˆ’ (๐‘‡โ€˜๐‘€))) โˆˆ V)
2013, 17, 18, 19fvmptd 7005 1 ((๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐ต) โ†’ (๐ถโ€˜๐‘€) = (๐ทโ€˜((๐‘‹ ยท 1 ) โˆ’ (๐‘‡โ€˜๐‘€))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง w3a 1087   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106  Vcvv 3474   โ†ฆ cmpt 5231  โ€˜cfv 6543  (class class class)co 7408  Fincfn 8938  Basecbs 17143   ยท๐‘  cvsca 17200  -gcsg 18820  1rcur 20003  var1cv1 21699  Poly1cpl1 21700   Mat cmat 21906   maDet cmdat 22085   matToPolyMat cmat2pmat 22205   CharPlyMat cchpmat 22327
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pr 5427
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-chpmat 22328
This theorem is referenced by:  chpmatply1  22333  chpmatval2  22334  chpmat0d  22335  chpmat1d  22337  chpdmat  22342  cpmadurid  22368  cpmidgsum2  22380
  Copyright terms: Public domain W3C validator