MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cramerlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cramerlem1 22607
Description: Lemma 1 for cramer 22611. (Contributed by AV, 21-Feb-2019.) (Revised by AV, 1-Mar-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
cramerlem1 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) β†’ 𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))))
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 cramerlem1
Dummy variable π‘Ž is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp1 1133 . . . . 5 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) β†’ 𝑅 ∈ CRing)
21anim1i 613 . . . 4 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) ∧ π‘Ž ∈ 𝑁) β†’ (𝑅 ∈ CRing ∧ π‘Ž ∈ 𝑁))
3 simpl2 1189 . . . 4 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) ∧ π‘Ž ∈ 𝑁) β†’ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉))
4 pm3.22 458 . . . . . . 7 (((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ) β†’ ((𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ ∧ (π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…)))
543adant2 1128 . . . . . 6 (((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ) β†’ ((𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ ∧ (π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…)))
653ad2ant3 1132 . . . . 5 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) β†’ ((𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ ∧ (π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…)))
76adantr 479 . . . 4 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) ∧ π‘Ž ∈ 𝑁) β†’ ((𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ ∧ (π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…)))
8 cramer.a . . . . 5 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
9 cramer.b . . . . 5 𝐡 = (Baseβ€˜π΄)
10 cramer.v . . . . 5 𝑉 = ((Baseβ€˜π‘…) ↑m 𝑁)
11 eqid 2725 . . . . 5 (((1rβ€˜π΄)(𝑁 matRepV 𝑅)𝑍)β€˜π‘Ž) = (((1rβ€˜π΄)(𝑁 matRepV 𝑅)𝑍)β€˜π‘Ž)
12 eqid 2725 . . . . 5 ((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘Ž) = ((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘Ž)
13 cramer.x . . . . 5 Β· = (𝑅 maVecMul βŸ¨π‘, π‘βŸ©)
14 cramer.d . . . . 5 𝐷 = (𝑁 maDet 𝑅)
15 cramer.q . . . . 5 / = (/rβ€˜π‘…)
168, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15cramerimp 22606 . . . 4 (((𝑅 ∈ CRing ∧ π‘Ž ∈ 𝑁) ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ ∧ (π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…))) β†’ (π‘β€˜π‘Ž) = ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘Ž)) / (π·β€˜π‘‹)))
172, 3, 7, 16syl3anc 1368 . . 3 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) ∧ π‘Ž ∈ 𝑁) β†’ (π‘β€˜π‘Ž) = ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘Ž)) / (π·β€˜π‘‹)))
1817ralrimiva 3136 . 2 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) β†’ βˆ€π‘Ž ∈ 𝑁 (π‘β€˜π‘Ž) = ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘Ž)) / (π·β€˜π‘‹)))
19 elmapfn 8882 . . . . . 6 (𝑍 ∈ ((Baseβ€˜π‘…) ↑m 𝑁) β†’ 𝑍 Fn 𝑁)
2019, 10eleq2s 2843 . . . . 5 (𝑍 ∈ 𝑉 β†’ 𝑍 Fn 𝑁)
21203ad2ant2 1131 . . . 4 (((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ) β†’ 𝑍 Fn 𝑁)
22213ad2ant3 1132 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) β†’ 𝑍 Fn 𝑁)
23 2fveq3 6897 . . . 4 (π‘Ž = 𝑖 β†’ (π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘Ž)) = (π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)))
2423oveq1d 7431 . . 3 (π‘Ž = 𝑖 β†’ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘Ž)) / (π·β€˜π‘‹)) = ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹)))
25 ovexd 7451 . . 3 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) ∧ π‘Ž ∈ 𝑁) β†’ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘Ž)) / (π·β€˜π‘‹)) ∈ V)
26 ovexd 7451 . . 3 (((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) β†’ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹)) ∈ V)
2722, 24, 25, 26fnmptfvd 7045 . 2 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) β†’ (𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))) ↔ βˆ€π‘Ž ∈ 𝑁 (π‘β€˜π‘Ž) = ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘Ž)) / (π·β€˜π‘‹))))
2818, 27mpbird 256 1 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝑋 ∈ 𝐡 ∧ π‘Œ ∈ 𝑉) ∧ ((π·β€˜π‘‹) ∈ (Unitβ€˜π‘…) ∧ 𝑍 ∈ 𝑉 ∧ (𝑋 Β· 𝑍) = π‘Œ)) β†’ 𝑍 = (𝑖 ∈ 𝑁 ↦ ((π·β€˜((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)π‘Œ)β€˜π‘–)) / (π·β€˜π‘‹))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  βˆ€wral 3051  Vcvv 3463  βŸ¨cop 4630   ↦ cmpt 5226   Fn wfn 6538  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7416   ↑m cmap 8843  Basecbs 17179  1rcur 20125  CRingccrg 20178  Unitcui 20298  /rcdvr 20343   Mat cmat 22325   maVecMul cmvmul 22460   matRepV cmatrepV 22477   maDet cmdat 22504
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 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7738  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  ax-addf 11217  ax-mulf 11218
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  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 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-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3769  df-csb 3885  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3956  df-pss 3959  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-ot 4633  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  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-isom 6552  df-riota 7372  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-of 7682  df-om 7869  df-1st 7991  df-2nd 7992  df-supp 8164  df-tpos 8230  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-2o 8486  df-er 8723  df-map 8845  df-pm 8846  df-ixp 8915  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-fin 8966  df-fsupp 9386  df-sup 9465  df-oi 9533  df-card 9962  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11902  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-xnn0 12575  df-z 12589  df-dec 12708  df-uz 12853  df-rp 13007  df-fz 13517  df-fzo 13660  df-seq 13999  df-exp 14059  df-hash 14322  df-word 14497  df-lsw 14545  df-concat 14553  df-s1 14578  df-substr 14623  df-pfx 14653  df-splice 14732  df-reverse 14741  df-s2 14831  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-starv 17247  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-ip 17250  df-tset 17251  df-ple 17252  df-ds 17254  df-unif 17255  df-hom 17256  df-cco 17257  df-0g 17422  df-gsum 17423  df-prds 17428  df-pws 17430  df-mre 17565  df-mrc 17566  df-acs 17568  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-mhm 18739  df-submnd 18740  df-efmnd 18825  df-grp 18897  df-minusg 18898  df-sbg 18899  df-mulg 19028  df-subg 19082  df-ghm 19172  df-gim 19217  df-cntz 19272  df-oppg 19301  df-symg 19326  df-pmtr 19401  df-psgn 19450  df-evpm 19451  df-cmn 19741  df-abl 19742  df-mgp 20079  df-rng 20097  df-ur 20126  df-srg 20131  df-ring 20179  df-cring 20180  df-oppr 20277  df-dvdsr 20300  df-unit 20301  df-invr 20331  df-dvr 20344  df-rhm 20415  df-subrng 20487  df-subrg 20512  df-drng 20630  df-lmod 20749  df-lss 20820  df-sra 21062  df-rgmod 21063  df-cnfld 21284  df-zring 21377  df-zrh 21433  df-dsmm 21670  df-frlm 21685  df-mamu 22309  df-mat 22326  df-mvmul 22461  df-marrep 22478  df-marepv 22479  df-subma 22497  df-mdet 22505  df-minmar1 22555
This theorem is referenced by:  cramerlem2  22608  cramer  22611
  Copyright terms: Public domain W3C validator