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

Theorem mamufacex 22400
Description: Every solution of the equation 𝐴𝑋 = 𝐵 for matrices 𝐴 and 𝐵 is a matrix. (Contributed by AV, 10-Feb-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mamudm.e 𝐸 = (𝑅 freeLMod (𝑀 × 𝑁))
mamudm.b 𝐵 = (Base‘𝐸)
mamudm.f 𝐹 = (𝑅 freeLMod (𝑁 × 𝑃))
mamudm.c 𝐶 = (Base‘𝐹)
mamudm.m × = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑃⟩)
mamufacex.g 𝐺 = (𝑅 freeLMod (𝑀 × 𝑃))
mamufacex.d 𝐷 = (Base‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
mamufacex (((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin)) → ((𝑋 × 𝑍) = 𝑌𝑍𝐶))

Proof of Theorem mamufacex
StepHypRef Expression
1 2a1 28 . 2 (𝑍𝐶 → (((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin)) → ((𝑋 × 𝑍) = 𝑌𝑍𝐶)))
2 mamudm.e . . . . . . . 8 𝐸 = (𝑅 freeLMod (𝑀 × 𝑁))
3 mamudm.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝐸)
4 mamudm.f . . . . . . . 8 𝐹 = (𝑅 freeLMod (𝑁 × 𝑃))
5 mamudm.c . . . . . . . 8 𝐶 = (Base‘𝐹)
6 mamudm.m . . . . . . . 8 × = (𝑅 maMul ⟨𝑀, 𝑁, 𝑃⟩)
72, 3, 4, 5, 6mamudm 22399 . . . . . . 7 ((𝑅𝑉 ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin)) → dom × = (𝐵 × 𝐶))
87adantlr 715 . . . . . 6 (((𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin)) → dom × = (𝐵 × 𝐶))
983adant1 1131 . . . . 5 (((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin)) → dom × = (𝐵 × 𝐶))
10 simpl 482 . . . . . 6 ((¬ 𝑍𝐶 ∧ ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin))) → ¬ 𝑍𝐶)
1110intnand 488 . . . . 5 ((¬ 𝑍𝐶 ∧ ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin))) → ¬ (𝑋𝐵𝑍𝐶))
12 ndmovg 7616 . . . . 5 ((dom × = (𝐵 × 𝐶) ∧ ¬ (𝑋𝐵𝑍𝐶)) → (𝑋 × 𝑍) = ∅)
139, 11, 12syl2an2 686 . . . 4 ((¬ 𝑍𝐶 ∧ ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin))) → (𝑋 × 𝑍) = ∅)
14 eqeq1 2741 . . . . . 6 ((𝑋 × 𝑍) = ∅ → ((𝑋 × 𝑍) = 𝑌 ↔ ∅ = 𝑌))
15 xpfi 9358 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin) → (𝑀 × 𝑃) ∈ Fin)
16153adant2 1132 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin) → (𝑀 × 𝑃) ∈ Fin)
17 xpnz 6179 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ↔ (𝑀 × 𝑃) ≠ ∅)
1817biimpi 216 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) → (𝑀 × 𝑃) ≠ ∅)
19 mamufacex.g . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐺 = (𝑅 freeLMod (𝑀 × 𝑃))
20 eqid 2737 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
21 mamufacex.d . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐷 = (Base‘𝐺)
2219, 20, 21elfrlmbasn0 21783 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑀 × 𝑃) ∈ Fin ∧ (𝑀 × 𝑃) ≠ ∅) → (𝑌𝐷𝑌 ≠ ∅))
2316, 18, 22syl2an 596 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin) ∧ (𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅)) → (𝑌𝐷𝑌 ≠ ∅))
2423ex 412 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin) → ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) → (𝑌𝐷𝑌 ≠ ∅)))
2524com13 88 . . . . . . . . . . . 12 (𝑌𝐷 → ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) → ((𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin) → 𝑌 ≠ ∅)))
2625adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅𝑉𝑌𝐷) → ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) → ((𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin) → 𝑌 ≠ ∅)))
27263imp21 1114 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin)) → 𝑌 ≠ ∅)
28 eqneqall 2951 . . . . . . . . . 10 (𝑌 = ∅ → (𝑌 ≠ ∅ → 𝑍𝐶))
2927, 28syl5com 31 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin)) → (𝑌 = ∅ → 𝑍𝐶))
3029adantl 481 . . . . . . . 8 ((¬ 𝑍𝐶 ∧ ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin))) → (𝑌 = ∅ → 𝑍𝐶))
3130com12 32 . . . . . . 7 (𝑌 = ∅ → ((¬ 𝑍𝐶 ∧ ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin))) → 𝑍𝐶))
3231eqcoms 2745 . . . . . 6 (∅ = 𝑌 → ((¬ 𝑍𝐶 ∧ ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin))) → 𝑍𝐶))
3314, 32biimtrdi 253 . . . . 5 ((𝑋 × 𝑍) = ∅ → ((𝑋 × 𝑍) = 𝑌 → ((¬ 𝑍𝐶 ∧ ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin))) → 𝑍𝐶)))
3433com23 86 . . . 4 ((𝑋 × 𝑍) = ∅ → ((¬ 𝑍𝐶 ∧ ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin))) → ((𝑋 × 𝑍) = 𝑌𝑍𝐶)))
3513, 34mpcom 38 . . 3 ((¬ 𝑍𝐶 ∧ ((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin))) → ((𝑋 × 𝑍) = 𝑌𝑍𝐶))
3635ex 412 . 2 𝑍𝐶 → (((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin)) → ((𝑋 × 𝑍) = 𝑌𝑍𝐶)))
371, 36pm2.61i 182 1 (((𝑀 ≠ ∅ ∧ 𝑃 ≠ ∅) ∧ (𝑅𝑉𝑌𝐷) ∧ (𝑀 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑃 ∈ Fin)) → ((𝑋 × 𝑍) = 𝑌𝑍𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wcel 2108  wne 2940  c0 4333  cotp 4634   × cxp 5683  dom cdm 5685  cfv 6561  (class class class)co 7431  Fincfn 8985  Basecbs 17247   freeLMod cfrlm 21766   maMul cmmul 22394
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-tp 4631  df-op 4633  df-ot 4635  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-supp 8186  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-er 8745  df-map 8868  df-ixp 8938  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-fsupp 9402  df-sup 9482  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-4 12331  df-5 12332  df-6 12333  df-7 12334  df-8 12335  df-9 12336  df-n0 12527  df-z 12614  df-dec 12734  df-uz 12879  df-fz 13548  df-struct 17184  df-sets 17201  df-slot 17219  df-ndx 17231  df-base 17248  df-ress 17275  df-plusg 17310  df-mulr 17311  df-sca 17313  df-vsca 17314  df-ip 17315  df-tset 17316  df-ple 17317  df-ds 17319  df-hom 17321  df-cco 17322  df-0g 17486  df-prds 17492  df-pws 17494  df-sra 21172  df-rgmod 21173  df-dsmm 21752  df-frlm 21767  df-mamu 22395
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator