Theorem cpmadurid 22713

Description: The right-hand fundamental relation of the adjugate (see madurid 22490) applied to the characteristic matrix of a matrix. (Contributed by AV, 25-Oct-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
cpmadurid.a	⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
cpmadurid.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
cpmadurid.c	⊢ 𝐶 = (𝑁 CharPlyMat 𝑅)
cpmadurid.p	⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
cpmadurid.y	⊢ 𝑌 = (𝑁 Mat 𝑃)
cpmadurid.x	⊢ 𝑋 = (var1‘𝑅)
cpmadurid.t	⊢ 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
cpmadurid.s	⊢ − = (-g‘𝑌)
cpmadurid.m1	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑌)
cpmadurid.1	⊢ 1 = (1r‘𝑌)
cpmadurid.i	⊢ 𝐼 = ((𝑋 · 1 ) − (𝑇‘𝑀))
cpmadurid.j	⊢ 𝐽 = (𝑁 maAdju 𝑃)
cpmadurid.m2	⊢ × = (.r‘𝑌)

Assertion

Ref	Expression
cpmadurid	⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐼 × (𝐽‘𝐼)) = ((𝐶‘𝑀) · 1 ))

Proof of Theorem cpmadurid

Step	Hyp	Ref	Expression
1		crngring 20146	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
2		cpmadurid.a	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
3		cpmadurid.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
4		cpmadurid.p	. . . . 5 ⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
5		cpmadurid.y	. . . . 5 ⊢ 𝑌 = (𝑁 Mat 𝑃)
6		cpmadurid.x	. . . . 5 ⊢ 𝑋 = (var1‘𝑅)
7		cpmadurid.t	. . . . 5 ⊢ 𝑇 = (𝑁 matToPolyMat 𝑅)
8		cpmadurid.s	. . . . 5 ⊢ − = (-g‘𝑌)
9		cpmadurid.m1	. . . . 5 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝑌)
10		cpmadurid.1	. . . . 5 ⊢ 1 = (1r‘𝑌)
11		cpmadurid.i	. . . . 5 ⊢ 𝐼 = ((𝑋 · 1 ) − (𝑇‘𝑀))
12	2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11	chmatcl 22674	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐼 ∈ (Base‘𝑌))
13	1, 12	syl3an2 1161	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐼 ∈ (Base‘𝑌))
14	4	ply1crng 22061	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑃 ∈ CRing)
15	14	3ad2ant2 1131	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑃 ∈ CRing)
16		eqid 2724	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑌) = (Base‘𝑌)
17		cpmadurid.j	. . . 4 ⊢ 𝐽 = (𝑁 maAdju 𝑃)
18		eqid 2724	. . . 4 ⊢ (𝑁 maDet 𝑃) = (𝑁 maDet 𝑃)
19		cpmadurid.m2	. . . 4 ⊢ × = (.r‘𝑌)
20	5, 16, 17, 18, 10, 19, 9	madurid 22490	. . 3 ⊢ ((𝐼 ∈ (Base‘𝑌) ∧ 𝑃 ∈ CRing) → (𝐼 × (𝐽‘𝐼)) = (((𝑁 maDet 𝑃)‘𝐼) · 1 ))
21	13, 15, 20	syl2anc 583	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐼 × (𝐽‘𝐼)) = (((𝑁 maDet 𝑃)‘𝐼) · 1 ))
22		cpmadurid.c	. . . . 5 ⊢ 𝐶 = (𝑁 CharPlyMat 𝑅)
23	22, 2, 3, 4, 5, 18, 8, 6, 9, 7, 10	chpmatval 22677	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐶‘𝑀) = ((𝑁 maDet 𝑃)‘((𝑋 · 1 ) − (𝑇‘𝑀))))
24	11	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐼 = ((𝑋 · 1 ) − (𝑇‘𝑀)))
25	24	eqcomd 2730	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑋 · 1 ) − (𝑇‘𝑀)) = 𝐼)
26	25	fveq2d 6886	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑁 maDet 𝑃)‘((𝑋 · 1 ) − (𝑇‘𝑀))) = ((𝑁 maDet 𝑃)‘𝐼))
27	23, 26	eqtr2d 2765	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑁 maDet 𝑃)‘𝐼) = (𝐶‘𝑀))
28	27	oveq1d 7417	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (((𝑁 maDet 𝑃)‘𝐼) · 1 ) = ((𝐶‘𝑀) · 1 ))
29	21, 28	eqtrd 2764	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐼 × (𝐽‘𝐼)) = ((𝐶‘𝑀) · 1 ))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  ‘cfv 6534  (class class class)co 7402  Fincfn 8936  Basecbs 17149  ._rcmulr 17203   ·_𝑠 cvsca 17206  -_gcsg 18861  1_rcur 20082  Ringcrg 20134  CRingccrg 20135  var₁cv1 22039  Poly₁cpl1 22040   Mat cmat 22251   maDet cmdat 22430   maAdju cmadu 22478   matToPolyMat cmat2pmat 22550   CharPlyMat cchpmat 22672

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5276  ax-sep 5290  ax-nul 5297  ax-pow 5354  ax-pr 5418  ax-un 7719  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-addf 11186  ax-mulf 11187

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-xor 1505  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3960  df-nul 4316  df-if 4522  df-pw 4597  df-sn 4622  df-pr 4624  df-tp 4626  df-op 4628  df-ot 4630  df-uni 4901  df-int 4942  df-iun 4990  df-iin 4991  df-br 5140  df-opab 5202  df-mpt 5223  df-tr 5257  df-id 5565  df-eprel 5571  df-po 5579  df-so 5580  df-fr 5622  df-se 5623  df-we 5624  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-pred 6291  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6486  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-isom 6543  df-riota 7358  df-ov 7405  df-oprab 7406  df-mpo 7407  df-of 7664  df-ofr 7665  df-om 7850  df-1st 7969  df-2nd 7970  df-supp 8142  df-tpos 8207  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-sup 9434  df-oi 9502  df-card 9931  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-4 12276  df-5 12277  df-6 12278  df-7 12279  df-8 12280  df-9 12281  df-n0 12472  df-xnn0 12544  df-z 12558  df-dec 12677  df-uz 12822  df-rp 12976  df-fz 13486  df-fzo 13629  df-seq 13968  df-exp 14029  df-hash 14292  df-word 14467  df-lsw 14515  df-concat 14523  df-s1 14548  df-substr 14593  df-pfx 14623  df-splice 14702  df-reverse 14711  df-s2 14801  df-struct 17085  df-sets 17102  df-slot 17120  df-ndx 17132  df-base 17150  df-ress 17179  df-plusg 17215  df-mulr 17216  df-starv 17217  df-sca 17218  df-vsca 17219  df-ip 17220  df-tset 17221  df-ple 17222  df-ds 17224  df-unif 17225  df-hom 17226  df-cco 17227  df-0g 17392  df-gsum 17393  df-prds 17398  df-pws 17400  df-mre 17535  df-mrc 17536  df-acs 17538  df-mgm 18569  df-sgrp 18648  df-mnd 18664  df-mhm 18709  df-submnd 18710  df-efmnd 18790  df-grp 18862  df-minusg 18863  df-sbg 18864  df-mulg 18992  df-subg 19046  df-ghm 19135  df-gim 19180  df-cntz 19229  df-oppg 19258  df-symg 19283  df-pmtr 19358  df-psgn 19407  df-evpm 19408  df-cmn 19698  df-abl 19699  df-mgp 20036  df-rng 20054  df-ur 20083  df-ring 20136  df-cring 20137  df-oppr 20232  df-dvdsr 20255  df-unit 20256  df-invr 20286  df-dvr 20299  df-rhm 20370  df-subrng 20442  df-subrg 20467  df-drng 20585  df-lmod 20704  df-lss 20775  df-sra 21017  df-rgmod 21018  df-cnfld 21235  df-zring 21323  df-zrh 21379  df-dsmm 21616  df-frlm 21631  df-ascl 21739  df-psr 21792  df-mvr 21793  df-mpl 21794  df-opsr 21796  df-psr1 22043  df-vr1 22044  df-ply1 22045  df-mamu 22230  df-mat 22252  df-mdet 22431  df-madu 22480  df-mat2pmat 22553  df-chpmat 22673

This theorem is referenced by:  chcoeffeq  22732