MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mdet0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mdet0 22521
Description: The determinant of the zero matrix (of dimension greater 0!) is 0. (Contributed by AV, 17-Aug-2019.) (Revised by AV, 3-Jul-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
mdet0.d 𝐷 = (𝑁 maDet 𝑅)
mdet0.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
mdet0.z 𝑍 = (0g𝐴)
mdet0.0 0 = (0g𝑅)
Assertion
Ref Expression
mdet0 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑁 ≠ ∅) → (𝐷𝑍) = 0 )

Proof of Theorem mdet0
Dummy variables 𝑖 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 n0 4347 . . 3 (𝑁 ≠ ∅ ↔ ∃𝑖 𝑖𝑁)
2 crngring 20185 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
32anim1ci 615 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring))
43adantr 480 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring))
5 mdet0.z . . . . . . . . 9 𝑍 = (0g𝐴)
6 mdet0.a . . . . . . . . . 10 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
7 mdet0.0 . . . . . . . . . 10 0 = (0g𝑅)
86, 7mat0op 22334 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (0g𝐴) = (𝑥𝑁, 𝑦𝑁0 ))
95, 8eqtrid 2780 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑍 = (𝑥𝑁, 𝑦𝑁0 ))
104, 9syl 17 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → 𝑍 = (𝑥𝑁, 𝑦𝑁0 ))
1110fveq2d 6901 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → (𝐷𝑍) = (𝐷‘(𝑥𝑁, 𝑦𝑁0 )))
12 ifid 4569 . . . . . . . . . 10 if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 ) = 0
1312eqcomi 2737 . . . . . . . . 9 0 = if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 )
1413a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → 0 = if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 ))
1514mpoeq3dv 7499 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → (𝑥𝑁, 𝑦𝑁0 ) = (𝑥𝑁, 𝑦𝑁 ↦ if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 )))
1615fveq2d 6901 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → (𝐷‘(𝑥𝑁, 𝑦𝑁0 )) = (𝐷‘(𝑥𝑁, 𝑦𝑁 ↦ if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 ))))
17 mdet0.d . . . . . . 7 𝐷 = (𝑁 maDet 𝑅)
18 eqid 2728 . . . . . . 7 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
19 simpll 766 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → 𝑅 ∈ CRing)
20 simpr 484 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → 𝑁 ∈ Fin)
2120adantr 480 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → 𝑁 ∈ Fin)
22 ringmnd 20183 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Mnd)
232, 22syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Mnd)
2423adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ Mnd)
2518, 7mndidcl 18709 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ Mnd → 0 ∈ (Base‘𝑅))
2624, 25syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → 0 ∈ (Base‘𝑅))
2726adantr 480 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → 0 ∈ (Base‘𝑅))
28273ad2ant1 1131 . . . . . . 7 ((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) ∧ 𝑥𝑁𝑦𝑁) → 0 ∈ (Base‘𝑅))
29 simpr 484 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → 𝑖𝑁)
3017, 18, 7, 19, 21, 28, 29mdetr0 22520 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → (𝐷‘(𝑥𝑁, 𝑦𝑁 ↦ if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 ))) = 0 )
3111, 16, 303eqtrd 2772 . . . . 5 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖𝑁) → (𝐷𝑍) = 0 )
3231ex 412 . . . 4 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → (𝑖𝑁 → (𝐷𝑍) = 0 ))
3332exlimdv 1929 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → (∃𝑖 𝑖𝑁 → (𝐷𝑍) = 0 ))
341, 33biimtrid 241 . 2 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → (𝑁 ≠ ∅ → (𝐷𝑍) = 0 ))
35343impia 1115 1 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑁 ≠ ∅) → (𝐷𝑍) = 0 )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1085   = wceq 1534  wex 1774  wcel 2099  wne 2937  c0 4323  ifcif 4529  cfv 6548  (class class class)co 7420  cmpo 7422  Fincfn 8964  Basecbs 17180  0gc0g 17421  Mndcmnd 18694  Ringcrg 20173  CRingccrg 20174   Mat cmat 22320   maDet cmdat 22499
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-cnex 11195  ax-resscn 11196  ax-1cn 11197  ax-icn 11198  ax-addcl 11199  ax-addrcl 11200  ax-mulcl 11201  ax-mulrcl 11202  ax-mulcom 11203  ax-addass 11204  ax-mulass 11205  ax-distr 11206  ax-i2m1 11207  ax-1ne0 11208  ax-1rid 11209  ax-rnegex 11210  ax-rrecex 11211  ax-cnre 11212  ax-pre-lttri 11213  ax-pre-lttrn 11214  ax-pre-ltadd 11215  ax-pre-mulgt0 11216  ax-addf 11218  ax-mulf 11219
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-xor 1506  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-ot 4638  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-se 5634  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-isom 6557  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7685  df-om 7871  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-supp 8166  df-tpos 8232  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-1o 8487  df-2o 8488  df-er 8725  df-map 8847  df-pm 8848  df-ixp 8917  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-fsupp 9387  df-sup 9466  df-oi 9534  df-card 9963  df-pnf 11281  df-mnf 11282  df-xr 11283  df-ltxr 11284  df-le 11285  df-sub 11477  df-neg 11478  df-div 11903  df-nn 12244  df-2 12306  df-3 12307  df-4 12308  df-5 12309  df-6 12310  df-7 12311  df-8 12312  df-9 12313  df-n0 12504  df-xnn0 12576  df-z 12590  df-dec 12709  df-uz 12854  df-rp 13008  df-fz 13518  df-fzo 13661  df-seq 14000  df-exp 14060  df-hash 14323  df-word 14498  df-lsw 14546  df-concat 14554  df-s1 14579  df-substr 14624  df-pfx 14654  df-splice 14733  df-reverse 14742  df-s2 14832  df-struct 17116  df-sets 17133  df-slot 17151  df-ndx 17163  df-base 17181  df-ress 17210  df-plusg 17246  df-mulr 17247  df-starv 17248  df-sca 17249  df-vsca 17250  df-ip 17251  df-tset 17252  df-ple 17253  df-ds 17255  df-unif 17256  df-hom 17257  df-cco 17258  df-0g 17423  df-gsum 17424  df-prds 17429  df-pws 17431  df-mre 17566  df-mrc 17567  df-acs 17569  df-mgm 18600  df-sgrp 18679  df-mnd 18695  df-mhm 18740  df-submnd 18741  df-efmnd 18821  df-grp 18893  df-minusg 18894  df-sbg 18895  df-mulg 19024  df-subg 19078  df-ghm 19168  df-gim 19213  df-cntz 19268  df-oppg 19297  df-symg 19322  df-pmtr 19397  df-psgn 19446  df-cmn 19737  df-abl 19738  df-mgp 20075  df-rng 20093  df-ur 20122  df-ring 20175  df-cring 20176  df-oppr 20273  df-dvdsr 20296  df-unit 20297  df-invr 20327  df-dvr 20340  df-rhm 20411  df-subrng 20483  df-subrg 20508  df-drng 20626  df-lmod 20745  df-lss 20816  df-sra 21058  df-rgmod 21059  df-cnfld 21280  df-zring 21373  df-zrh 21429  df-dsmm 21666  df-frlm 21681  df-mat 22321  df-mdet 22500
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator