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

 Description: Multiplying the adjunct of a matrix with the matrix results in the identity matrix multiplied with the determinant of the matrix. See Proposition 4.16 in [Lang] p. 518. (Contributed by Stefan O'Rear, 17-Jul-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
madurid.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
Assertion
Ref Expression
madulid ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → ((𝐽𝑀) · 𝑀) = ((𝐷𝑀) 1 ))

StepHypRef Expression
1 simpr 487 . . . . 5 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → 𝑅 ∈ CRing)
2 madurid.a . . . . . . . 8 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
3 madurid.j . . . . . . . 8 𝐽 = (𝑁 maAdju 𝑅)
4 madurid.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝐴)
52, 3, 4maduf 21226 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ CRing → 𝐽:𝐵𝐵)
65ffvelrnda 6827 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) → (𝐽𝑀) ∈ 𝐵)
76ancoms 461 . . . . 5 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → (𝐽𝑀) ∈ 𝐵)
8 simpl 485 . . . . 5 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → 𝑀𝐵)
9 madurid.t . . . . . 6 · = (.r𝐴)
102, 4, 9mattposm 21044 . . . . 5 ((𝑅 ∈ CRing ∧ (𝐽𝑀) ∈ 𝐵𝑀𝐵) → tpos ((𝐽𝑀) · 𝑀) = (tpos 𝑀 · tpos (𝐽𝑀)))
111, 7, 8, 10syl3anc 1367 . . . 4 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → tpos ((𝐽𝑀) · 𝑀) = (tpos 𝑀 · tpos (𝐽𝑀)))
122, 3, 4madutpos 21227 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) → (𝐽‘tpos 𝑀) = tpos (𝐽𝑀))
1312ancoms 461 . . . . 5 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → (𝐽‘tpos 𝑀) = tpos (𝐽𝑀))
1413oveq2d 7149 . . . 4 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → (tpos 𝑀 · (𝐽‘tpos 𝑀)) = (tpos 𝑀 · tpos (𝐽𝑀)))
152, 4mattposcl 21038 . . . . 5 (𝑀𝐵 → tpos 𝑀𝐵)
16 madurid.d . . . . . 6 𝐷 = (𝑁 maDet 𝑅)
17 madurid.i . . . . . 6 1 = (1r𝐴)
18 madurid.s . . . . . 6 = ( ·𝑠𝐴)
192, 4, 3, 16, 17, 9, 18madurid 21229 . . . . 5 ((tpos 𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → (tpos 𝑀 · (𝐽‘tpos 𝑀)) = ((𝐷‘tpos 𝑀) 1 ))
2015, 19sylan 582 . . . 4 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → (tpos 𝑀 · (𝐽‘tpos 𝑀)) = ((𝐷‘tpos 𝑀) 1 ))
2111, 14, 203eqtr2d 2861 . . 3 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → tpos ((𝐽𝑀) · 𝑀) = ((𝐷‘tpos 𝑀) 1 ))
2221tposeqd 7873 . 2 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → tpos tpos ((𝐽𝑀) · 𝑀) = tpos ((𝐷‘tpos 𝑀) 1 ))
232, 4matrcl 20997 . . . . . 6 (𝑀𝐵 → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ V))
2423simpld 497 . . . . 5 (𝑀𝐵𝑁 ∈ Fin)
25 crngring 19287 . . . . 5 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
262matring 21028 . . . . 5 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐴 ∈ Ring)
2724, 25, 26syl2an 597 . . . 4 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → 𝐴 ∈ Ring)
284, 9ringcl 19290 . . . 4 ((𝐴 ∈ Ring ∧ (𝐽𝑀) ∈ 𝐵𝑀𝐵) → ((𝐽𝑀) · 𝑀) ∈ 𝐵)
2927, 7, 8, 28syl3anc 1367 . . 3 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → ((𝐽𝑀) · 𝑀) ∈ 𝐵)
302, 4mattpostpos 21039 . . 3 (((𝐽𝑀) · 𝑀) ∈ 𝐵 → tpos tpos ((𝐽𝑀) · 𝑀) = ((𝐽𝑀) · 𝑀))
3129, 30syl 17 . 2 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → tpos tpos ((𝐽𝑀) · 𝑀) = ((𝐽𝑀) · 𝑀))
32 eqid 2820 . . . . . . 7 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
3316, 2, 4, 32mdetf 21180 . . . . . 6 (𝑅 ∈ CRing → 𝐷:𝐵⟶(Base‘𝑅))
3433adantl 484 . . . . 5 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → 𝐷:𝐵⟶(Base‘𝑅))
3515adantr 483 . . . . 5 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → tpos 𝑀𝐵)
3634, 35ffvelrnd 6828 . . . 4 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → (𝐷‘tpos 𝑀) ∈ (Base‘𝑅))
374, 17ringidcl 19297 . . . . 5 (𝐴 ∈ Ring → 1𝐵)
3827, 37syl 17 . . . 4 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → 1𝐵)
392, 4, 32, 18mattposvs 21040 . . . 4 (((𝐷‘tpos 𝑀) ∈ (Base‘𝑅) ∧ 1𝐵) → tpos ((𝐷‘tpos 𝑀) 1 ) = ((𝐷‘tpos 𝑀) tpos 1 ))
4036, 38, 39syl2anc 586 . . 3 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → tpos ((𝐷‘tpos 𝑀) 1 ) = ((𝐷‘tpos 𝑀) tpos 1 ))
4116, 2, 4mdettpos 21196 . . . . 5 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑀𝐵) → (𝐷‘tpos 𝑀) = (𝐷𝑀))
4241ancoms 461 . . . 4 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → (𝐷‘tpos 𝑀) = (𝐷𝑀))
432, 17mattpos1 21041 . . . . 5 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → tpos 1 = 1 )
4424, 25, 43syl2an 597 . . . 4 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → tpos 1 = 1 )
4542, 44oveq12d 7151 . . 3 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → ((𝐷‘tpos 𝑀) tpos 1 ) = ((𝐷𝑀) 1 ))
4640, 45eqtrd 2855 . 2 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → tpos ((𝐷‘tpos 𝑀) 1 ) = ((𝐷𝑀) 1 ))
4722, 31, 463eqtr3d 2863 1 ((𝑀𝐵𝑅 ∈ CRing) → ((𝐽𝑀) · 𝑀) = ((𝐷𝑀) 1 ))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   = wceq 1537   ∈ wcel 2114  Vcvv 3473  ⟶wf 6327  ‘cfv 6331  (class class class)co 7133  tpos ctpos 7869  Fincfn 8487  Basecbs 16462  .rcmulr 16545   ·𝑠 cvsca 16548  1rcur 19230  Ringcrg 19276  CRingccrg 19277   Mat cmat 20992   maDet cmdat 21169   maAdju cmadu 21217 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2792  ax-rep 5166  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5242  ax-pr 5306  ax-un 7439  ax-cnex 10571  ax-resscn 10572  ax-1cn 10573  ax-icn 10574  ax-addcl 10575  ax-addrcl 10576  ax-mulcl 10577  ax-mulrcl 10578  ax-mulcom 10579  ax-addass 10580  ax-mulass 10581  ax-distr 10582  ax-i2m1 10583  ax-1ne0 10584  ax-1rid 10585  ax-rnegex 10586  ax-rrecex 10587  ax-cnre 10588  ax-pre-lttri 10589  ax-pre-lttrn 10590  ax-pre-ltadd 10591  ax-pre-mulgt0 10592  ax-addf 10594  ax-mulf 10595 This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-xor 1502  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2799  df-cleq 2813  df-clel 2891  df-nfc 2959  df-ne 3007  df-nel 3111  df-ral 3130  df-rex 3131  df-reu 3132  df-rmo 3133  df-rab 3134  df-v 3475  df-sbc 3753  df-csb 3861  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3932  df-nul 4270  df-if 4444  df-pw 4517  df-sn 4544  df-pr 4546  df-tp 4548  df-op 4550  df-ot 4552  df-uni 4815  df-int 4853  df-iun 4897  df-iin 4898  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-tr 5149  df-id 5436  df-eprel 5441  df-po 5450  df-so 5451  df-fr 5490  df-se 5491  df-we 5492  df-xp 5537  df-rel 5538  df-cnv 5539  df-co 5540  df-dm 5541  df-rn 5542  df-res 5543  df-ima 5544  df-pred 6124  df-ord 6170  df-on 6171  df-lim 6172  df-suc 6173  df-iota 6290  df-fun 6333  df-fn 6334  df-f 6335  df-f1 6336  df-fo 6337  df-f1o 6338  df-fv 6339  df-isom 6340  df-riota 7091  df-ov 7136  df-oprab 7137  df-mpo 7138  df-of 7387  df-om 7559  df-1st 7667  df-2nd 7668  df-supp 7809  df-tpos 7870  df-wrecs 7925  df-recs 7986  df-rdg 8024  df-1o 8080  df-2o 8081  df-oadd 8084  df-er 8267  df-map 8386  df-pm 8387  df-ixp 8440  df-en 8488  df-dom 8489  df-sdom 8490  df-fin 8491  df-fsupp 8812  df-sup 8884  df-oi 8952  df-card 9346  df-pnf 10655  df-mnf 10656  df-xr 10657  df-ltxr 10658  df-le 10659  df-sub 10850  df-neg 10851  df-div 11276  df-nn 11617  df-2 11679  df-3 11680  df-4 11681  df-5 11682  df-6 11683  df-7 11684  df-8 11685  df-9 11686  df-n0 11877  df-xnn0 11947  df-z 11961  df-dec 12078  df-uz 12223  df-rp 12369  df-fz 12877  df-fzo 13018  df-seq 13354  df-exp 13415  df-hash 13676  df-word 13847  df-lsw 13895  df-concat 13903  df-s1 13930  df-substr 13983  df-pfx 14013  df-splice 14092  df-reverse 14101  df-s2 14190  df-struct 16464  df-ndx 16465  df-slot 16466  df-base 16468  df-sets 16469  df-ress 16470  df-plusg 16557  df-mulr 16558  df-starv 16559  df-sca 16560  df-vsca 16561  df-ip 16562  df-tset 16563  df-ple 16564  df-ds 16566  df-unif 16567  df-hom 16568  df-cco 16569  df-0g 16694  df-gsum 16695  df-prds 16700  df-pws 16702  df-mre 16836  df-mrc 16837  df-acs 16839  df-mgm 17831  df-sgrp 17880  df-mnd 17891  df-mhm 17935  df-submnd 17936  df-efmnd 18013  df-grp 18085  df-minusg 18086  df-sbg 18087  df-mulg 18204  df-subg 18255  df-ghm 18335  df-gim 18378  df-cntz 18426  df-oppg 18453  df-symg 18475  df-pmtr 18549  df-psgn 18598  df-evpm 18599  df-cmn 18887  df-abl 18888  df-mgp 19219  df-ur 19231  df-ring 19278  df-cring 19279  df-oppr 19352  df-dvdsr 19370  df-unit 19371  df-invr 19401  df-dvr 19412  df-rnghom 19446  df-drng 19480  df-subrg 19509  df-lmod 19612  df-lss 19680  df-sra 19920  df-rgmod 19921  df-cnfld 20522  df-zring 20594  df-zrh 20627  df-dsmm 20852  df-frlm 20867  df-mamu 20971  df-mat 20993  df-mdet 21170  df-madu 21219 This theorem is referenced by:  matinv  21262
 Copyright terms: Public domain W3C validator