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Theorem crosspdotd 50704
Description: Value of the scalar triple product, expanded into the standard six-term Sarrus polynomial. (Contributed by Jiamin Zhao, 12-Aug-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
crosspdotd.1 (𝜑𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)))
crosspdotd.2 (𝜑𝐵 ∈ (ℝ ↑m (1...3)))
crosspdotd.3 (𝜑𝐶 ∈ (ℝ ↑m (1...3)))
Assertion
Ref Expression
crosspdotd (𝜑 → (𝐵(tripp‘𝐴)𝐶) = (((((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘3)) − (((𝐴‘1) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘2))) + (((((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)) − (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3))) + ((((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)) − (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1))))))

Proof of Theorem crosspdotd
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 crosspdotd.1 . . 3 (𝜑𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)))
2 crosspdotd.2 . . 3 (𝜑𝐵 ∈ (ℝ ↑m (1...3)))
3 crosspdotd.3 . . 3 (𝜑𝐶 ∈ (ℝ ↑m (1...3)))
41, 2, 3crosspdot0lem 50702 . 2 (𝜑 → (𝐵(tripp‘𝐴)𝐶) = (ℝfld Σg (𝑘 ∈ (1...3) ↦ ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)))))
51, 2, 3crosspdotsumlem 50703 . . 3 (𝜑 → (ℝfld Σg (𝑘 ∈ (1...3) ↦ ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)))) = (((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + (((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)))))
62, 3crosspv1d 50699 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐵𝐶)‘1) = (((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) − ((𝐵‘3) · (𝐶‘2))))
76oveq2d 7435 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) = ((𝐴‘1) · (((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) − ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)))))
82, 3crosspv2d 50700 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐵𝐶)‘2) = (((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) − ((𝐵‘1) · (𝐶‘3))))
98oveq2d 7435 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) = ((𝐴‘2) · (((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) − ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)))))
102, 3crosspv3d 50701 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐵𝐶)‘3) = (((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) − ((𝐵‘2) · (𝐶‘1))))
1110oveq2d 7435 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)) = ((𝐴‘3) · (((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) − ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)))))
129, 11oveq12d 7437 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3))) = (((𝐴‘2) · (((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) − ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)))) + ((𝐴‘3) · (((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) − ((𝐵‘2) · (𝐶‘1))))))
137, 12oveq12d 7437 . . . 4 (𝜑 → (((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + (((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)))) = (((𝐴‘1) · (((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) − ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)))) + (((𝐴‘2) · (((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) − ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)))) + ((𝐴‘3) · (((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) − ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)))))))
141rr3fv1cld 50686 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴‘1) ∈ ℝ)
1514recnd 11252 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴‘1) ∈ ℂ)
162rr3fv2cld 50687 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵‘2) ∈ ℝ)
173rr3fv3cld 50688 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶‘3) ∈ ℝ)
1816, 17remulcld 11254 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) ∈ ℝ)
1918recnd 11252 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) ∈ ℂ)
202rr3fv3cld 50688 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵‘3) ∈ ℝ)
213rr3fv2cld 50687 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶‘2) ∈ ℝ)
2220, 21remulcld 11254 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)) ∈ ℝ)
2322recnd 11252 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)) ∈ ℂ)
2415, 19, 23subdid 11685 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴‘1) · (((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) − ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)))) = (((𝐴‘1) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘3))) − ((𝐴‘1) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)))))
2516recnd 11252 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵‘2) ∈ ℂ)
2617recnd 11252 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶‘3) ∈ ℂ)
2715, 25, 26mulassd 11247 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘3)) = ((𝐴‘1) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘3))))
2827eqcomd 2771 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐴‘1) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘3))) = (((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘3)))
2920recnd 11252 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵‘3) ∈ ℂ)
3021recnd 11252 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶‘2) ∈ ℂ)
3115, 29, 30mulassd 11247 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((𝐴‘1) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘2)) = ((𝐴‘1) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘2))))
3231eqcomd 2771 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐴‘1) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘2))) = (((𝐴‘1) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘2)))
3328, 32oveq12d 7437 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐴‘1) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘3))) − ((𝐴‘1) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)))) = ((((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘3)) − (((𝐴‘1) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘2))))
3424, 33eqtrd 2800 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴‘1) · (((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) − ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)))) = ((((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘3)) − (((𝐴‘1) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘2))))
351rr3fv2cld 50687 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐴‘2) ∈ ℝ)
3635recnd 11252 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴‘2) ∈ ℂ)
373rr3fv1cld 50686 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐶‘1) ∈ ℝ)
3820, 37remulcld 11254 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) ∈ ℝ)
3938recnd 11252 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) ∈ ℂ)
402rr3fv1cld 50686 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐵‘1) ∈ ℝ)
4140, 17remulcld 11254 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)) ∈ ℝ)
4241recnd 11252 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)) ∈ ℂ)
4336, 39, 42subdid 11685 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐴‘2) · (((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) − ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)))) = (((𝐴‘2) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘1))) − ((𝐴‘2) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)))))
4437recnd 11252 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐶‘1) ∈ ℂ)
4536, 29, 44mulassd 11247 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)) = ((𝐴‘2) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘1))))
4645eqcomd 2771 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴‘2) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘1))) = (((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)))
4740recnd 11252 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐵‘1) ∈ ℂ)
4836, 47, 26mulassd 11247 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3)) = ((𝐴‘2) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘3))))
4948eqcomd 2771 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴‘2) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘3))) = (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3)))
5046, 49oveq12d 7437 . . . . . . 7 (𝜑 → (((𝐴‘2) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘1))) − ((𝐴‘2) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)))) = ((((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)) − (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3))))
5143, 50eqtrd 2800 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴‘2) · (((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) − ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)))) = ((((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)) − (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3))))
521rr3fv3cld 50688 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐴‘3) ∈ ℝ)
5352recnd 11252 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴‘3) ∈ ℂ)
5440, 21remulcld 11254 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) ∈ ℝ)
5554recnd 11252 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) ∈ ℂ)
5616, 37remulcld 11254 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)) ∈ ℝ)
5756recnd 11252 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)) ∈ ℂ)
5853, 55, 57subdid 11685 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐴‘3) · (((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) − ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)))) = (((𝐴‘3) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘2))) − ((𝐴‘3) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)))))
5953, 47, 30mulassd 11247 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)) = ((𝐴‘3) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘2))))
6059eqcomd 2771 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴‘3) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘2))) = (((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)))
6153, 25, 44mulassd 11247 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1)) = ((𝐴‘3) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘1))))
6261eqcomd 2771 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴‘3) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘1))) = (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1)))
6360, 62oveq12d 7437 . . . . . . 7 (𝜑 → (((𝐴‘3) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘2))) − ((𝐴‘3) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)))) = ((((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)) − (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1))))
6458, 63eqtrd 2800 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴‘3) · (((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) − ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)))) = ((((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)) − (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1))))
6551, 64oveq12d 7437 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐴‘2) · (((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) − ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)))) + ((𝐴‘3) · (((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) − ((𝐵‘2) · (𝐶‘1))))) = (((((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)) − (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3))) + ((((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)) − (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1)))))
6634, 65oveq12d 7437 . . . 4 (𝜑 → (((𝐴‘1) · (((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) − ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)))) + (((𝐴‘2) · (((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) − ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)))) + ((𝐴‘3) · (((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) − ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)))))) = (((((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘3)) − (((𝐴‘1) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘2))) + (((((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)) − (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3))) + ((((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)) − (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1))))))
6713, 66eqtrd 2800 . . 3 (𝜑 → (((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + (((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)))) = (((((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘3)) − (((𝐴‘1) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘2))) + (((((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)) − (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3))) + ((((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)) − (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1))))))
685, 67eqtrd 2800 . 2 (𝜑 → (ℝfld Σg (𝑘 ∈ (1...3) ↦ ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)))) = (((((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘3)) − (((𝐴‘1) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘2))) + (((((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)) − (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3))) + ((((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)) − (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1))))))
694, 68eqtrd 2800 1 (𝜑 → (𝐵(tripp‘𝐴)𝐶) = (((((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘3)) − (((𝐴‘1) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘2))) + (((((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)) − (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3))) + ((((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)) − (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1))))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4   = wceq 1570  wcel 2146  cmpt 5194  cfv 6540  (class class class)co 7419  m cmap 8830  cr 11114  1c1 11116   + caddc 11118   · cmul 11120  cmin 11456  2c2 12310  3c3 12311  ...cfz 13551   Σg cgsu 17515  fldcrefld 21804  ccrossp 50689  trippctripp 50691
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-inf2 9617  ax-cnex 11171  ax-resscn 11172  ax-1cn 11173  ax-icn 11174  ax-addcl 11175  ax-addrcl 11176  ax-mulcl 11177  ax-mulrcl 11178  ax-mulcom 11179  ax-addass 11180  ax-mulass 11181  ax-distr 11182  ax-i2m1 11183  ax-1ne0 11184  ax-1rid 11185  ax-rnegex 11186  ax-rrecex 11187  ax-cnre 11188  ax-pre-lttri 11189  ax-pre-lttrn 11190  ax-pre-ltadd 11191  ax-pre-mulgt0 11192  ax-pre-sup 11193  ax-addf 11194
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-se 5617  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-supp 8163  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-2o 8460  df-er 8700  df-map 8832  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-fin 8953  df-sup 9409  df-oi 9479  df-card 9941  df-pnf 11260  df-mnf 11261  df-xr 11262  df-ltxr 11263  df-le 11264  df-sub 11458  df-neg 11459  df-div 11887  df-nn 12249  df-2 12318  df-3 12319  df-4 12320  df-5 12321  df-6 12322  df-7 12323  df-8 12324  df-9 12325  df-n0 12520  df-z 12607  df-dec 12728  df-uz 12879  df-rp 13033  df-fz 13552  df-fzo 13700  df-seq 14056  df-exp 14116  df-hash 14385  df-cj 15174  df-re 15175  df-im 15176  df-sqrt 15310  df-abs 15311  df-clim 15563  df-sum 15762  df-struct 17229  df-sets 17246  df-slot 17264  df-ndx 17276  df-base 17292  df-ress 17313  df-plusg 17345  df-mulr 17346  df-starv 17347  df-tset 17351  df-ple 17352  df-ds 17354  df-unif 17355  df-0g 17516  df-gsum 17517  df-mgm 18720  df-sgrp 18809  df-mnd 18825  df-grp 19047  df-minusg 19048  df-cntz 19431  df-cmn 19896  df-abl 19897  df-mgp 20261  df-ur 20308  df-ring 20361  df-cring 20362  df-cnfld 21573  df-refld 21805  df-crossp 50690  df-tripp 50692
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