Theorem cpmadurid 22782

Description: The right-hand fundamental relation of the adjugate (see madurid 22559) 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 20185	. . . 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 22743	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐼 ∈ (Base‘𝑌))
13	1, 12	syl3an2 1162	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝐼 ∈ (Base‘𝑌))
14	4	ply1crng 22117	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑃 ∈ CRing)
15	14	3ad2ant2 1132	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → 𝑃 ∈ CRing)
16		eqid 2728	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑌) = (Base‘𝑌)
17		cpmadurid.j	. . . 4 ⊢ 𝐽 = (𝑁 maAdju 𝑃)
18		eqid 2728	. . . 4 ⊢ (𝑁 maDet 𝑃) = (𝑁 maDet 𝑃)
19		cpmadurid.m2	. . . 4 ⊢ × = (.r‘𝑌)
20	5, 16, 17, 18, 10, 19, 9	madurid 22559	. . 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 22746	. . . 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 2734	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑋 · 1 ) − (𝑇‘𝑀)) = 𝐼)
26	25	fveq2d 6901	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑁 maDet 𝑃)‘((𝑋 · 1 ) − (𝑇‘𝑀))) = ((𝑁 maDet 𝑃)‘𝐼))
27	23, 26	eqtr2d 2769	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → ((𝑁 maDet 𝑃)‘𝐼) = (𝐶‘𝑀))
28	27	oveq1d 7435	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (((𝑁 maDet 𝑃)‘𝐼) · 1 ) = ((𝐶‘𝑀) · 1 ))
29	21, 28	eqtrd 2768	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀 ∈ 𝐵) → (𝐼 × (𝐽‘𝐼)) = ((𝐶‘𝑀) · 1 ))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1085   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  ‘cfv 6548  (class class class)co 7420  Fincfn 8964  Basecbs 17180  ._rcmulr 17234   ·_𝑠 cvsca 17237  -_gcsg 18892  1_rcur 20121  Ringcrg 20173  CRingccrg 20174  var₁cv1 22095  Poly₁cpl1 22096   Mat cmat 22320   maDet cmdat 22499   maAdju cmadu 22547   matToPolyMat cmat2pmat 22619   CharPlyMat cchpmat 22741

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-cnex 11195  ax-resscn 11196  ax-1cn 11197  ax-icn 11198  ax-addcl 11199  ax-addrcl 11200  ax-mulcl 11201  ax-mulrcl 11202  ax-mulcom 11203  ax-addass 11204  ax-mulass 11205  ax-distr 11206  ax-i2m1 11207  ax-1ne0 11208  ax-1rid 11209  ax-rnegex 11210  ax-rrecex 11211  ax-cnre 11212  ax-pre-lttri 11213  ax-pre-lttrn 11214  ax-pre-ltadd 11215  ax-pre-mulgt0 11216  ax-addf 11218  ax-mulf 11219

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-xor 1506  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-ot 4638  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-se 5634  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-isom 6557  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7685  df-ofr 7686  df-om 7871  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-supp 8166  df-tpos 8232  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-1o 8487  df-2o 8488  df-er 8725  df-map 8847  df-pm 8848  df-ixp 8917  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-fsupp 9387  df-sup 9466  df-oi 9534  df-card 9963  df-pnf 11281  df-mnf 11282  df-xr 11283  df-ltxr 11284  df-le 11285  df-sub 11477  df-neg 11478  df-div 11903  df-nn 12244  df-2 12306  df-3 12307  df-4 12308  df-5 12309  df-6 12310  df-7 12311  df-8 12312  df-9 12313  df-n0 12504  df-xnn0 12576  df-z 12590  df-dec 12709  df-uz 12854  df-rp 13008  df-fz 13518  df-fzo 13661  df-seq 14000  df-exp 14060  df-hash 14323  df-word 14498  df-lsw 14546  df-concat 14554  df-s1 14579  df-substr 14624  df-pfx 14654  df-splice 14733  df-reverse 14742  df-s2 14832  df-struct 17116  df-sets 17133  df-slot 17151  df-ndx 17163  df-base 17181  df-ress 17210  df-plusg 17246  df-mulr 17247  df-starv 17248  df-sca 17249  df-vsca 17250  df-ip 17251  df-tset 17252  df-ple 17253  df-ds 17255  df-unif 17256  df-hom 17257  df-cco 17258  df-0g 17423  df-gsum 17424  df-prds 17429  df-pws 17431  df-mre 17566  df-mrc 17567  df-acs 17569  df-mgm 18600  df-sgrp 18679  df-mnd 18695  df-mhm 18740  df-submnd 18741  df-efmnd 18821  df-grp 18893  df-minusg 18894  df-sbg 18895  df-mulg 19024  df-subg 19078  df-ghm 19168  df-gim 19213  df-cntz 19268  df-oppg 19297  df-symg 19322  df-pmtr 19397  df-psgn 19446  df-evpm 19447  df-cmn 19737  df-abl 19738  df-mgp 20075  df-rng 20093  df-ur 20122  df-ring 20175  df-cring 20176  df-oppr 20273  df-dvdsr 20296  df-unit 20297  df-invr 20327  df-dvr 20340  df-rhm 20411  df-subrng 20483  df-subrg 20508  df-drng 20626  df-lmod 20745  df-lss 20816  df-sra 21058  df-rgmod 21059  df-cnfld 21280  df-zring 21373  df-zrh 21429  df-dsmm 21666  df-frlm 21681  df-ascl 21789  df-psr 21842  df-mvr 21843  df-mpl 21844  df-opsr 21846  df-psr1 22099  df-vr1 22100  df-ply1 22101  df-mamu 22299  df-mat 22321  df-mdet 22500  df-madu 22549  df-mat2pmat 22622  df-chpmat 22742

This theorem is referenced by:  chcoeffeq  22801