MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cramer0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cramer0 22622
Description: Special case of Cramer's rule for 0-dimensional matrices/vectors. (Contributed by AV, 28-Feb-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
cramer.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
cramer.b 𝐡 = (Baseβ€˜π΄)
cramer.v 𝑉 = ((Baseβ€˜π‘…) ↑m 𝑁)
cramer.d 𝐷 = (𝑁 maDet 𝑅)
cramer.x Β· = (𝑅 maVecMul βŸ¨π‘, π‘βŸ©)
cramer.q / = (/rβ€˜π‘…)
Assertion
Ref Expression
cramer0 (((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ (π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…)) β†’ (𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) β†’ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ))
Distinct variable groups:   𝐡,𝑖   𝐷,𝑖   𝑖,𝑁   𝑅,𝑖   𝑖,𝑉   𝑖,𝑋   𝑖,π‘Œ   𝑖,𝑍   Β· ,𝑖   / ,𝑖
Allowed substitution hint:   𝐴(𝑖)

Proof of Theorem cramer0
StepHypRef Expression
1 cramer.b . . . . . . . . 9 𝐡 = (Baseβ€˜π΄)
2 cramer.a . . . . . . . . . 10 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
32fveq2i 6897 . . . . . . . . 9 (Baseβ€˜π΄) = (Baseβ€˜(𝑁 Mat 𝑅))
41, 3eqtri 2753 . . . . . . . 8 𝐡 = (Baseβ€˜(𝑁 Mat 𝑅))
5 fvoveq1 7440 . . . . . . . 8 (𝑁 = βˆ… β†’ (Baseβ€˜(𝑁 Mat 𝑅)) = (Baseβ€˜(βˆ… Mat 𝑅)))
64, 5eqtrid 2777 . . . . . . 7 (𝑁 = βˆ… β†’ 𝐡 = (Baseβ€˜(βˆ… Mat 𝑅)))
76adantr 479 . . . . . 6 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ 𝐡 = (Baseβ€˜(βˆ… Mat 𝑅)))
87eleq2d 2811 . . . . 5 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ (𝑋 ∈ 𝐡 ↔ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜(βˆ… Mat 𝑅))))
9 mat0dimbas0 22398 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ CRing β†’ (Baseβ€˜(βˆ… Mat 𝑅)) = {βˆ…})
109eleq2d 2811 . . . . . 6 (𝑅 ∈ CRing β†’ (𝑋 ∈ (Baseβ€˜(βˆ… Mat 𝑅)) ↔ 𝑋 ∈ {βˆ…}))
1110adantl 480 . . . . 5 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ (𝑋 ∈ (Baseβ€˜(βˆ… Mat 𝑅)) ↔ 𝑋 ∈ {βˆ…}))
128, 11bitrd 278 . . . 4 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ (𝑋 ∈ 𝐡 ↔ 𝑋 ∈ {βˆ…}))
13 cramer.v . . . . . . . 8 𝑉 = ((Baseβ€˜π‘…) ↑m 𝑁)
1413a1i 11 . . . . . . 7 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ 𝑉 = ((Baseβ€˜π‘…) ↑m 𝑁))
15 oveq2 7425 . . . . . . . 8 (𝑁 = βˆ… β†’ ((Baseβ€˜π‘…) ↑m 𝑁) = ((Baseβ€˜π‘…) ↑m βˆ…))
1615adantr 479 . . . . . . 7 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ ((Baseβ€˜π‘…) ↑m 𝑁) = ((Baseβ€˜π‘…) ↑m βˆ…))
17 fvex 6907 . . . . . . . 8 (Baseβ€˜π‘…) ∈ V
18 map0e 8899 . . . . . . . 8 ((Baseβ€˜π‘…) ∈ V β†’ ((Baseβ€˜π‘…) ↑m βˆ…) = 1o)
1917, 18mp1i 13 . . . . . . 7 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ ((Baseβ€˜π‘…) ↑m βˆ…) = 1o)
2014, 16, 193eqtrd 2769 . . . . . 6 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ 𝑉 = 1o)
2120eleq2d 2811 . . . . 5 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ (π‘Œ ∈ 𝑉 ↔ π‘Œ ∈ 1o))
22 el1o 8514 . . . . 5 (π‘Œ ∈ 1o ↔ π‘Œ = βˆ…)
2321, 22bitrdi 286 . . . 4 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ (π‘Œ ∈ 𝑉 ↔ π‘Œ = βˆ…))
2412, 23anbi12d 630 . . 3 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ ((𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ↔ (𝑋 ∈ {βˆ…} ∧ π‘Œ = βˆ…)))
25 elsni 4646 . . . 4 (𝑋 ∈ {βˆ…} β†’ 𝑋 = βˆ…)
26 mpteq1 5241 . . . . . . . . . 10 (𝑁 = βˆ… β†’ (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) = (𝑖 ∈ βˆ… ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))))
27 mpt0 6696 . . . . . . . . . 10 (𝑖 ∈ βˆ… ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) = βˆ…
2826, 27eqtrdi 2781 . . . . . . . . 9 (𝑁 = βˆ… β†’ (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) = βˆ…)
2928eqeq2d 2736 . . . . . . . 8 (𝑁 = βˆ… β†’ (𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) ↔ 𝑍 = βˆ…))
3029ad2antrr 724 . . . . . . 7 (((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…)) β†’ (𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) ↔ 𝑍 = βˆ…))
31 simplrl 775 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…)) ∧ 𝑍 = βˆ…) β†’ 𝑋 = βˆ…)
32 simpr 483 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…)) ∧ 𝑍 = βˆ…) β†’ 𝑍 = βˆ…)
3331, 32oveq12d 7435 . . . . . . . . 9 ((((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…)) ∧ 𝑍 = βˆ…) β†’ (𝑋 Β· 𝑍) = (βˆ… Β· βˆ…))
34 cramer.x . . . . . . . . . . 11 Β· = (𝑅 maVecMul βŸ¨π‘, π‘βŸ©)
3534mavmul0 22484 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ (βˆ… Β· βˆ…) = βˆ…)
3635ad2antrr 724 . . . . . . . . 9 ((((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…)) ∧ 𝑍 = βˆ…) β†’ (βˆ… Β· βˆ…) = βˆ…)
37 simpr 483 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…) β†’ π‘Œ = βˆ…)
3837eqcomd 2731 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…) β†’ βˆ… = π‘Œ)
3938ad2antlr 725 . . . . . . . . 9 ((((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…)) ∧ 𝑍 = βˆ…) β†’ βˆ… = π‘Œ)
4033, 36, 393eqtrd 2769 . . . . . . . 8 ((((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…)) ∧ 𝑍 = βˆ…) β†’ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)
4140ex 411 . . . . . . 7 (((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…)) β†’ (𝑍 = βˆ… β†’ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ))
4230, 41sylbid 239 . . . . . 6 (((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…)) β†’ (𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) β†’ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ))
4342a1d 25 . . . . 5 (((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…)) β†’ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) β†’ (𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) β†’ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)))
4443ex 411 . . . 4 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ ((𝑋 = βˆ… ∧ π‘Œ = βˆ…) β†’ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) β†’ (𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) β†’ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ))))
4525, 44sylani 602 . . 3 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ ((𝑋 ∈ {βˆ…} ∧ π‘Œ = βˆ…) β†’ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) β†’ (𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) β†’ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ))))
4624, 45sylbid 239 . 2 ((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) β†’ ((𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) β†’ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) β†’ (𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) β†’ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ))))
47463imp 1108 1 (((𝑁 = βˆ… ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ (π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…)) β†’ (𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) β†’ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  Vcvv 3463  βˆ…c0 4323  {csn 4629  βŸ¨cop 4635   ↦ cmpt 5231  β€˜cfv 6547  (class class class)co 7417  1oc1o 8478   ↑m cmap 8843  Basecbs 17179  CRingccrg 20178  Unitcui 20298  /rcdvr 20343   Mat cmat 22337   maVecMul cmvmul 22472   matRepV cmatrepV 22489   maDet cmdat 22516
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 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7739  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3775  df-csb 3891  df-dif 3948  df-un 3950  df-in 3952  df-ss 3962  df-pss 3965  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-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6499  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-riota 7373  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7870  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-supp 8164  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-er 8723  df-map 8845  df-ixp 8915  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-fin 8966  df-fsupp 9386  df-sup 9465  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-9 12312  df-n0 12503  df-z 12589  df-dec 12708  df-uz 12853  df-fz 13517  df-struct 17115  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-ip 17250  df-tset 17251  df-ple 17252  df-ds 17254  df-hom 17256  df-cco 17257  df-0g 17422  df-prds 17428  df-pws 17430  df-sra 21062  df-rgmod 21063  df-dsmm 21670  df-frlm 21685  df-mat 22338  df-mvmul 22473
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator