Theorem mattposvs 22502

Description: The transposition of a matrix multiplied with a scalar equals the transposed matrix multiplied with the scalar, see also the statement in [Lang] p. 505. (Contributed by Stefan O'Rear, 17-Jul-2018.)

Hypotheses

Ref	Expression
mattposvs.a	⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
mattposvs.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
mattposvs.k	⊢ 𝐾 = (Base‘𝑅)
mattposvs.v	⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝐴)

Assertion

Ref	Expression
mattposvs	⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → tpos (𝑋 · 𝑌) = (𝑋 · tpos 𝑌))

Proof of Theorem mattposvs

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mattposvs.a	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
2		mattposvs.b	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
3	1, 2	matrcl 22459	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ V))
4	3	simpld 498	. . . . . . 7 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → 𝑁 ∈ Fin)
5		sqxpexg 7732	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ Fin → (𝑁 × 𝑁) ∈ V)
6	4, 5	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → (𝑁 × 𝑁) ∈ V)
7		snex 5393	. . . . . 6 ⊢ {𝑋} ∈ V
8		xpexg 7727	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 × 𝑁) ∈ V ∧ {𝑋} ∈ V) → ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∈ V)
9	6, 7, 8	sylancl 595	. . . . 5 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∈ V)
10		oftpos 22499	. . . . 5 ⊢ ((((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∈ V ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → tpos (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)𝑌) = (tpos ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌))
11	9, 10	mpancom 698	. . . 4 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → tpos (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)𝑌) = (tpos ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌))
12		tposconst 8237	. . . . 5 ⊢ tpos ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) = ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋})
13	12	oveq1i 7400	. . . 4 ⊢ (tpos ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌) = (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌)
14	11, 13	eqtrdi 2812	. . 3 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → tpos (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)𝑌) = (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌))
15	14	adantl 485	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → tpos (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)𝑌) = (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌))
16		mattposvs.k	. . . 4 ⊢ 𝐾 = (Base‘𝑅)
17		mattposvs.v	. . . 4 ⊢ · = ( ·𝑠 ‘𝐴)
18		eqid 2761	. . . 4 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
19		eqid 2761	. . . 4 ⊢ (𝑁 × 𝑁) = (𝑁 × 𝑁)
20	1, 2, 16, 17, 18, 19	matvsca2 22475	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝑋 · 𝑌) = (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)𝑌))
21	20	tposeqd 8202	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → tpos (𝑋 · 𝑌) = tpos (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)𝑌))
22	1, 2	mattposcl 22500	. . 3 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → tpos 𝑌 ∈ 𝐵)
23	1, 2, 16, 17, 18, 19	matvsca2 22475	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ tpos 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝑋 · tpos 𝑌) = (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌))
24	22, 23	sylan2 602	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝑋 · tpos 𝑌) = (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌))
25	15, 21, 24	3eqtr4d 2806	1 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → tpos (𝑋 · 𝑌) = (𝑋 · tpos 𝑌))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   = wceq 1559   ∈ wcel 2141  Vcvv 3453  {csn 4579   × cxp 5641  ‘cfv 6515  (class class class)co 7390   ∘_f cof 7652  tpos ctpos 8198  Fincfn 8920  Basecbs 17235  ._rcmulr 17277   ·_𝑠 cvsca 17280   Mat cmat 22454

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5224  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5319  ax-pr 5387  ax-un 7712  ax-cnex 11122  ax-resscn 11123  ax-1cn 11124  ax-icn 11125  ax-addcl 11126  ax-addrcl 11127  ax-mulcl 11128  ax-mulrcl 11129  ax-mulcom 11130  ax-addass 11131  ax-mulass 11132  ax-distr 11133  ax-i2m1 11134  ax-1ne0 11135  ax-1rid 11136  ax-rnegex 11137  ax-rrecex 11138  ax-cnre 11139  ax-pre-lttri 11140  ax-pre-lttrn 11141  ax-pre-ltadd 11142  ax-pre-mulgt0 11143

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3061  df-ral 3076  df-rex 3086  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4284  df-if 4478  df-pw 4554  df-sn 4580  df-pr 4582  df-tp 4584  df-op 4586  df-ot 4588  df-uni 4863  df-iun 4948  df-br 5098  df-opab 5160  df-mpt 5179  df-tr 5205  df-id 5538  df-eprel 5543  df-po 5551  df-so 5552  df-fr 5596  df-we 5598  df-xp 5649  df-rel 5650  df-cnv 5651  df-co 5652  df-dm 5653  df-rn 5654  df-res 5655  df-ima 5656  df-pred 6282  df-ord 6343  df-on 6344  df-lim 6345  df-suc 6346  df-iota 6471  df-fun 6517  df-fn 6518  df-f 6519  df-f1 6520  df-fo 6521  df-f1o 6522  df-fv 6523  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-of 7654  df-om 7841  df-1st 7964  df-2nd 7965  df-supp 8134  df-tpos 8199  df-frecs 8255  df-wrecs 8286  df-recs 8335  df-rdg 8374  df-1o 8430  df-er 8671  df-map 8803  df-ixp 8873  df-en 8921  df-dom 8922  df-sdom 8923  df-fin 8924  df-fsupp 9301  df-sup 9381  df-pnf 11211  df-mnf 11212  df-xr 11213  df-ltxr 11214  df-le 11215  df-sub 11409  df-neg 11410  df-nn 12204  df-2 12273  df-3 12274  df-4 12275  df-5 12276  df-6 12277  df-7 12278  df-8 12279  df-9 12280  df-n0 12475  df-z 12562  df-dec 12682  df-uz 12833  df-fz 13506  df-struct 17173  df-sets 17190  df-slot 17208  df-ndx 17220  df-base 17236  df-ress 17257  df-plusg 17289  df-mulr 17290  df-sca 17292  df-vsca 17293  df-ip 17294  df-tset 17295  df-ple 17296  df-ds 17298  df-hom 17300  df-cco 17301  df-0g 17460  df-prds 17466  df-pws 17468  df-sra 21227  df-rgmod 21228  df-dsmm 21771  df-frlm 21786  df-mat 22455

This theorem is referenced by:  madulid  22692