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Theorem crosspdotd 50798
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 50796 . 2 (𝜑 → (𝐵(tripp‘𝐴)𝐶) = (ℝfld Σg (𝑘 ∈ (1...3) ↦ ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)))))
51, 2, 3crosspdotsumlem 50797 . . 3 (𝜑 → (ℝfld Σg (𝑘 ∈ (1...3) ↦ ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)))) = (((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + (((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)))))
62, 3crosspv1d 50793 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐵𝐶)‘1) = (((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) − ((𝐵‘3) · (𝐶‘2))))
76oveq2d 7429 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) = ((𝐴‘1) · (((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) − ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)))))
82, 3crosspv2d 50794 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐵𝐶)‘2) = (((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) − ((𝐵‘1) · (𝐶‘3))))
98oveq2d 7429 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) = ((𝐴‘2) · (((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) − ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)))))
102, 3crosspv3d 50795 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐵𝐶)‘3) = (((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) − ((𝐵‘2) · (𝐶‘1))))
1110oveq2d 7429 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)) = ((𝐴‘3) · (((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) − ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)))))
129, 11oveq12d 7431 . . . . 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 7431 . . . 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 50780 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴‘1) ∈ ℝ)
1514recnd 11261 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴‘1) ∈ ℂ)
162rr3fv2cld 50781 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵‘2) ∈ ℝ)
173rr3fv3cld 50782 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶‘3) ∈ ℝ)
1816, 17remulcld 11263 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) ∈ ℝ)
1918recnd 11261 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐵‘2) · (𝐶‘3)) ∈ ℂ)
202rr3fv3cld 50782 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵‘3) ∈ ℝ)
213rr3fv2cld 50781 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶‘2) ∈ ℝ)
2220, 21remulcld 11263 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)) ∈ ℝ)
2322recnd 11261 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐵‘3) · (𝐶‘2)) ∈ ℂ)
2415, 19, 23subdid 11694 . . . . . 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 11261 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵‘2) ∈ ℂ)
2617recnd 11261 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶‘3) ∈ ℂ)
2715, 25, 26mulassd 11256 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘3)) = ((𝐴‘1) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘3))))
2827eqcomd 2766 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐴‘1) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘3))) = (((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘3)))
2920recnd 11261 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵‘3) ∈ ℂ)
3021recnd 11261 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶‘2) ∈ ℂ)
3115, 29, 30mulassd 11256 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((𝐴‘1) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘2)) = ((𝐴‘1) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘2))))
3231eqcomd 2766 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐴‘1) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘2))) = (((𝐴‘1) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘2)))
3328, 32oveq12d 7431 . . . . . 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 2795 . . . . 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 50781 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐴‘2) ∈ ℝ)
3635recnd 11261 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴‘2) ∈ ℂ)
373rr3fv1cld 50780 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐶‘1) ∈ ℝ)
3820, 37remulcld 11263 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) ∈ ℝ)
3938recnd 11261 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘3) · (𝐶‘1)) ∈ ℂ)
402rr3fv1cld 50780 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐵‘1) ∈ ℝ)
4140, 17remulcld 11263 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)) ∈ ℝ)
4241recnd 11261 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘1) · (𝐶‘3)) ∈ ℂ)
4336, 39, 42subdid 11694 . . . . . . 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 11261 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐶‘1) ∈ ℂ)
4536, 29, 44mulassd 11256 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)) = ((𝐴‘2) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘1))))
4645eqcomd 2766 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴‘2) · ((𝐵‘3) · (𝐶‘1))) = (((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) · (𝐶‘1)))
4740recnd 11261 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐵‘1) ∈ ℂ)
4836, 47, 26mulassd 11256 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3)) = ((𝐴‘2) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘3))))
4948eqcomd 2766 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴‘2) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘3))) = (((𝐴‘2) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘3)))
5046, 49oveq12d 7431 . . . . . . 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 2795 . . . . . 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 50782 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐴‘3) ∈ ℝ)
5352recnd 11261 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴‘3) ∈ ℂ)
5440, 21remulcld 11263 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) ∈ ℝ)
5554recnd 11261 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘1) · (𝐶‘2)) ∈ ℂ)
5616, 37remulcld 11263 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)) ∈ ℝ)
5756recnd 11261 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵‘2) · (𝐶‘1)) ∈ ℂ)
5853, 55, 57subdid 11694 . . . . . . 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 11256 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)) = ((𝐴‘3) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘2))))
6059eqcomd 2766 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴‘3) · ((𝐵‘1) · (𝐶‘2))) = (((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) · (𝐶‘2)))
6153, 25, 44mulassd 11256 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1)) = ((𝐴‘3) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘1))))
6261eqcomd 2766 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴‘3) · ((𝐵‘2) · (𝐶‘1))) = (((𝐴‘3) · (𝐵‘2)) · (𝐶‘1)))
6360, 62oveq12d 7431 . . . . . . 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 2795 . . . . . 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 7431 . . . . 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 7431 . . . 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 2795 . . 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 2795 . 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 2795 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 2145  cmpt 5186  cfv 6533  (class class class)co 7413  m cmap 8826  cr 11123  1c1 11125   + caddc 11127   · cmul 11129  cmin 11465  2c2 12319  3c3 12320  ...cfz 13561   Σg cgsu 17525  fldcrefld 21817  ccrossp 50783  trippctripp 50785
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 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-inf2 9620  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201  ax-pre-sup 11202  ax-addf 11203
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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-supp 8159  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-2o 8456  df-er 8696  df-map 8828  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-sup 9412  df-oi 9482  df-card 9944  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-div 11896  df-nn 12258  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-9 12334  df-n0 12529  df-z 12616  df-dec 12737  df-uz 12888  df-rp 13043  df-fz 13562  df-fzo 13710  df-seq 14066  df-exp 14126  df-hash 14395  df-cj 15186  df-re 15187  df-im 15188  df-sqrt 15322  df-abs 15323  df-clim 15575  df-sum 15774  df-struct 17239  df-sets 17256  df-slot 17274  df-ndx 17286  df-base 17302  df-ress 17323  df-plusg 17355  df-mulr 17356  df-starv 17357  df-tset 17361  df-ple 17362  df-ds 17364  df-unif 17365  df-0g 17526  df-gsum 17527  df-mgm 18730  df-sgrp 18821  df-mnd 18837  df-grp 19060  df-minusg 19061  df-cntz 19444  df-cmn 19909  df-abl 19910  df-mgp 20274  df-ur 20321  df-ring 20374  df-cring 20375  df-cnfld 21586  df-refld 21818  df-crossp 50784  df-tripp 50786
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