Theorem crosspval 50954

Description: Value of the cross product of two 3-dimensional real coordinate vectors as a function on (1...3). (Contributed by Jiamin Zhao, 31-Jul-2026.)

Assertion

Ref	Expression
crosspval	⊢ ((𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) ∧ 𝐵 ∈ (ℝ ↑m (1...3))) → (𝐴⊠𝐵) = (𝑘 ∈ (1...3) ↦ if(𝑘 = 1, (((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝐵‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝐵‘3))), (((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝐵‘1)))))))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘

Proof of Theorem crosspval

Dummy variables 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq1 6884	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → (𝑢‘2) = (𝐴‘2))
2	1	oveq1d 7435	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → ((𝑢‘2) · (𝑣‘3)) = ((𝐴‘2) · (𝑣‘3)))
3		fveq1 6884	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → (𝑢‘3) = (𝐴‘3))
4	3	oveq1d 7435	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → ((𝑢‘3) · (𝑣‘2)) = ((𝐴‘3) · (𝑣‘2)))
5	2, 4	oveq12d 7438	. . . 4 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → (((𝑢‘2) · (𝑣‘3)) − ((𝑢‘3) · (𝑣‘2))) = (((𝐴‘2) · (𝑣‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝑣‘2))))
6	3	oveq1d 7435	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → ((𝑢‘3) · (𝑣‘1)) = ((𝐴‘3) · (𝑣‘1)))
7		fveq1 6884	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → (𝑢‘1) = (𝐴‘1))
8	7	oveq1d 7435	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → ((𝑢‘1) · (𝑣‘3)) = ((𝐴‘1) · (𝑣‘3)))
9	6, 8	oveq12d 7438	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → (((𝑢‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝑢‘1) · (𝑣‘3))) = (((𝐴‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝑣‘3))))
10	7	oveq1d 7435	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → ((𝑢‘1) · (𝑣‘2)) = ((𝐴‘1) · (𝑣‘2)))
11	1	oveq1d 7435	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → ((𝑢‘2) · (𝑣‘1)) = ((𝐴‘2) · (𝑣‘1)))
12	10, 11	oveq12d 7438	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → (((𝑢‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝑢‘2) · (𝑣‘1))) = (((𝐴‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝑣‘1))))
13	9, 12	ifeq12d 4503	. . . 4 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → if(𝑘 = 2, (((𝑢‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝑢‘1) · (𝑣‘3))), (((𝑢‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝑢‘2) · (𝑣‘1)))) = if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝑣‘3))), (((𝐴‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝑣‘1)))))
14	5, 13	ifeq12d 4503	. . 3 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → if(𝑘 = 1, (((𝑢‘2) · (𝑣‘3)) − ((𝑢‘3) · (𝑣‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝑢‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝑢‘1) · (𝑣‘3))), (((𝑢‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝑢‘2) · (𝑣‘1))))) = if(𝑘 = 1, (((𝐴‘2) · (𝑣‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝑣‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝑣‘3))), (((𝐴‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝑣‘1))))))
15	14	mpteq2dv 5198	. 2 ⊢ (𝑢 = 𝐴 → (𝑘 ∈ (1...3) ↦ if(𝑘 = 1, (((𝑢‘2) · (𝑣‘3)) − ((𝑢‘3) · (𝑣‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝑢‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝑢‘1) · (𝑣‘3))), (((𝑢‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝑢‘2) · (𝑣‘1)))))) = (𝑘 ∈ (1...3) ↦ if(𝑘 = 1, (((𝐴‘2) · (𝑣‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝑣‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝑣‘3))), (((𝐴‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝑣‘1)))))))
16		fveq1 6884	. . . . . 6 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → (𝑣‘3) = (𝐵‘3))
17	16	oveq2d 7436	. . . . 5 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → ((𝐴‘2) · (𝑣‘3)) = ((𝐴‘2) · (𝐵‘3)))
18		fveq1 6884	. . . . . 6 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → (𝑣‘2) = (𝐵‘2))
19	18	oveq2d 7436	. . . . 5 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → ((𝐴‘3) · (𝑣‘2)) = ((𝐴‘3) · (𝐵‘2)))
20	17, 19	oveq12d 7438	. . . 4 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → (((𝐴‘2) · (𝑣‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝑣‘2))) = (((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝐵‘2))))
21		fveq1 6884	. . . . . . 7 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → (𝑣‘1) = (𝐵‘1))
22	21	oveq2d 7436	. . . . . 6 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → ((𝐴‘3) · (𝑣‘1)) = ((𝐴‘3) · (𝐵‘1)))
23	16	oveq2d 7436	. . . . . 6 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → ((𝐴‘1) · (𝑣‘3)) = ((𝐴‘1) · (𝐵‘3)))
24	22, 23	oveq12d 7438	. . . . 5 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → (((𝐴‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝑣‘3))) = (((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝐵‘3))))
25	18	oveq2d 7436	. . . . . 6 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → ((𝐴‘1) · (𝑣‘2)) = ((𝐴‘1) · (𝐵‘2)))
26	21	oveq2d 7436	. . . . . 6 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → ((𝐴‘2) · (𝑣‘1)) = ((𝐴‘2) · (𝐵‘1)))
27	25, 26	oveq12d 7438	. . . . 5 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → (((𝐴‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝑣‘1))) = (((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝐵‘1))))
28	24, 27	ifeq12d 4503	. . . 4 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝑣‘3))), (((𝐴‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝑣‘1)))) = if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝐵‘3))), (((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝐵‘1)))))
29	20, 28	ifeq12d 4503	. . 3 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → if(𝑘 = 1, (((𝐴‘2) · (𝑣‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝑣‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝑣‘3))), (((𝐴‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝑣‘1))))) = if(𝑘 = 1, (((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝐵‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝐵‘3))), (((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝐵‘1))))))
30	29	mpteq2dv 5198	. 2 ⊢ (𝑣 = 𝐵 → (𝑘 ∈ (1...3) ↦ if(𝑘 = 1, (((𝐴‘2) · (𝑣‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝑣‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝑣‘3))), (((𝐴‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝑣‘1)))))) = (𝑘 ∈ (1...3) ↦ if(𝑘 = 1, (((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝐵‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝐵‘3))), (((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝐵‘1)))))))
31		df-crossp 50951	. 2 ⊢ ⊠ = (𝑢 ∈ (ℝ ↑m (1...3)), 𝑣 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) ↦ (𝑘 ∈ (1...3) ↦ if(𝑘 = 1, (((𝑢‘2) · (𝑣‘3)) − ((𝑢‘3) · (𝑣‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝑢‘3) · (𝑣‘1)) − ((𝑢‘1) · (𝑣‘3))), (((𝑢‘1) · (𝑣‘2)) − ((𝑢‘2) · (𝑣‘1)))))))
32		ovex 7453	. . 3 ⊢ (1...3) ∈ V
33	32	mptex 7229	. 2 ⊢ (𝑘 ∈ (1...3) ↦ if(𝑘 = 1, (((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝐵‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝐵‘3))), (((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝐵‘1)))))) ∈ V
34	15, 30, 31, 33	ovmpo 7580	1 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) ∧ 𝐵 ∈ (ℝ ↑m (1...3))) → (𝐴⊠𝐵) = (𝑘 ∈ (1...3) ↦ if(𝑘 = 1, (((𝐴‘2) · (𝐵‘3)) − ((𝐴‘3) · (𝐵‘2))), if(𝑘 = 2, (((𝐴‘3) · (𝐵‘1)) − ((𝐴‘1) · (𝐵‘3))), (((𝐴‘1) · (𝐵‘2)) − ((𝐴‘2) · (𝐵‘1)))))))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ifcif 4481   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ↑_m cmap 8847  ℝcr 11199  1c1 11201   · cmul 11205   − cmin 11541  2c2 12397  3c3 12398  ...cfz 13639  ⊠ccrossp 50950

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pr 5390

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5545  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-crossp 50951

This theorem is used by:  crosspcld  50959  crosspv1d  50960  crosspv2d  50961  crosspv3d  50962