Theorem mattposvs 21604

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 21559	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ V))
4	3	simpld 495	. . . . . . 7 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → 𝑁 ∈ Fin)
5		sqxpexg 7605	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ Fin → (𝑁 × 𝑁) ∈ V)
6	4, 5	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → (𝑁 × 𝑁) ∈ V)
7		snex 5354	. . . . . 6 ⊢ {𝑋} ∈ V
8		xpexg 7600	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 × 𝑁) ∈ V ∧ {𝑋} ∈ V) → ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∈ V)
9	6, 7, 8	sylancl 586	. . . . 5 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∈ V)
10		oftpos 21601	. . . . 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 685	. . . 4 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → tpos (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)𝑌) = (tpos ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌))
12		tposconst 8080	. . . . 5 ⊢ tpos ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) = ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋})
13	12	oveq1i 7285	. . . 4 ⊢ (tpos ((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌) = (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌)
14	11, 13	eqtrdi 2794	. . 3 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → tpos (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)𝑌) = (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌))
15	14	adantl 482	. 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 2738	. . . 4 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
19		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (𝑁 × 𝑁) = (𝑁 × 𝑁)
20	1, 2, 16, 17, 18, 19	matvsca2 21577	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝑋 · 𝑌) = (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)𝑌))
21	20	tposeqd 8045	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → tpos (𝑋 · 𝑌) = tpos (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)𝑌))
22	1, 2	mattposcl 21602	. . 3 ⊢ (𝑌 ∈ 𝐵 → tpos 𝑌 ∈ 𝐵)
23	1, 2, 16, 17, 18, 19	matvsca2 21577	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ tpos 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝑋 · tpos 𝑌) = (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌))
24	22, 23	sylan2 593	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝑋 · tpos 𝑌) = (((𝑁 × 𝑁) × {𝑋}) ∘f (.r‘𝑅)tpos 𝑌))
25	15, 21, 24	3eqtr4d 2788	1 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐾 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → tpos (𝑋 · 𝑌) = (𝑋 · tpos 𝑌))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  Vcvv 3432  {csn 4561   × cxp 5587  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275   ∘_f cof 7531  tpos ctpos 8041  Fincfn 8733  Basecbs 16912  ._rcmulr 16963   ·_𝑠 cvsca 16966   Mat cmat 21554

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-tp 4566  df-op 4568  df-ot 4570  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-of 7533  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-supp 7978  df-tpos 8042  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-er 8498  df-map 8617  df-ixp 8686  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-fsupp 9129  df-sup 9201  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-4 12038  df-5 12039  df-6 12040  df-7 12041  df-8 12042  df-9 12043  df-n0 12234  df-z 12320  df-dec 12438  df-uz 12583  df-fz 13240  df-struct 16848  df-sets 16865  df-slot 16883  df-ndx 16895  df-base 16913  df-ress 16942  df-plusg 16975  df-mulr 16976  df-sca 16978  df-vsca 16979  df-ip 16980  df-tset 16981  df-ple 16982  df-ds 16984  df-hom 16986  df-cco 16987  df-0g 17152  df-prds 17158  df-pws 17160  df-sra 20434  df-rgmod 20435  df-dsmm 20939  df-frlm 20954  df-mat 21555

This theorem is referenced by:  madulid  21794