Theorem mdet0 22744

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 = (0g‘𝐴)
mdet0.0	⊢ 0 = (0g‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
mdet0	⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑁 ≠ ∅) → (𝐷‘𝑍) = 0 )

Proof of Theorem mdet0

Dummy variables 𝑖 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		n0 4308	. . 3 ⊢ (𝑁 ≠ ∅ ↔ ∃𝑖 𝑖 ∈ 𝑁)
2		crngring 20328	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
3	2	anim1ci 627	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring))
4	3	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring))
5		mdet0.z	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑍 = (0g‘𝐴)
6		mdet0.a	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
7		mdet0.0	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
8	6, 7	mat0op 22557	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → (0g‘𝐴) = (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ 0 ))
9	5, 8	eqtrid 2810	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝑍 = (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ 0 ))
10	4, 9	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑍 = (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ 0 ))
11	10	fveq2d 6887	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝐷‘𝑍) = (𝐷‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ 0 )))
12		ifid 4529	. . . . . . . . . 10 ⊢ if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 ) = 0
13	12	eqcomi 2772	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 = if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 )
14	13	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 0 = if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 ))
15	14	mpoeq3dv 7491	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ 0 ) = (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 )))
16	15	fveq2d 6887	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝐷‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ 0 )) = (𝐷‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 ))))
17		mdet0.d	. . . . . . 7 ⊢ 𝐷 = (𝑁 maDet 𝑅)
18		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
19		simpll 778	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ CRing)
20		simpr 489	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → 𝑁 ∈ Fin)
21	20	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ Fin)
22		ringmnd 20326	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Mnd)
23	2, 22	syl 18	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Mnd)
24	23	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ Mnd)
25	18, 7	mndidcl 18808	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑅 ∈ Mnd → 0 ∈ (Base‘𝑅))
26	24, 25	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → 0 ∈ (Base‘𝑅))
27	26	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 0 ∈ (Base‘𝑅))
28	27	3ad2ant1 1151	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) ∧ 𝑥 ∈ 𝑁 ∧ 𝑦 ∈ 𝑁) → 0 ∈ (Base‘𝑅))
29		simpr 489	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑁)
30	17, 18, 7, 19, 21, 28, 29	mdetr0 22743	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝐷‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 ))) = 0 )
31	11, 16, 30	3eqtrd 2802	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝐷‘𝑍) = 0 )
32	31	ex 417	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → (𝑖 ∈ 𝑁 → (𝐷‘𝑍) = 0 ))
33	32	exlimdv 1963	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → (∃𝑖 𝑖 ∈ 𝑁 → (𝐷‘𝑍) = 0 ))
34	1, 33	biimtrid 245	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → (𝑁 ≠ ∅ → (𝐷‘𝑍) = 0 ))
35	34	3impia 1135	1 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑁 ≠ ∅) → (𝐷‘𝑍) = 0 )

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ∃wex 1809   ∈ wcel 2143   ≠ wne 2958  ∅c0 4287  ifcif 4488  ‘cfv 6538  (class class class)co 7412   ∈ cmpo 7414  Fincfn 8944  Basecbs 17270  0_gc0g 17493  Mndcmnd 18793  Ringcrg 20316  CRingccrg 20317   Mat cmat 22545   maDet cmdat 22722

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734  ax-cnex 11157  ax-resscn 11158  ax-1cn 11159  ax-icn 11160  ax-addcl 11161  ax-addrcl 11162  ax-mulcl 11163  ax-mulrcl 11164  ax-mulcom 11165  ax-addass 11166  ax-mulass 11167  ax-distr 11168  ax-i2m1 11169  ax-1ne0 11170  ax-1rid 11171  ax-rnegex 11172  ax-rrecex 11173  ax-cnre 11174  ax-pre-lttri 11175  ax-pre-lttrn 11176  ax-pre-ltadd 11177  ax-pre-mulgt0 11178  ax-addf 11180  ax-mulf 11181

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-xor 1542  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-tp 4595  df-op 4597  df-ot 4599  df-uni 4874  df-int 4914  df-iun 4959  df-iin 4960  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-se 5617  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-of 7676  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-supp 8158  df-tpos 8223  df-frecs 8279  df-wrecs 8310  df-recs 8359  df-rdg 8398  df-1o 8454  df-2o 8455  df-er 8695  df-map 8827  df-pm 8828  df-ixp 8897  df-en 8945  df-dom 8946  df-sdom 8947  df-fin 8948  df-fsupp 9323  df-sup 9403  df-oi 9473  df-card 9926  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11444  df-neg 11445  df-div 11873  df-nn 12235  df-2 12304  df-3 12305  df-4 12306  df-5 12307  df-6 12308  df-7 12309  df-8 12310  df-9 12311  df-n0 12506  df-xnn0 12579  df-z 12593  df-dec 12713  df-uz 12864  df-rp 13018  df-fz 13537  df-fzo 13685  df-seq 14040  df-exp 14100  df-hash 14369  df-word 14553  df-lsw 14602  df-concat 14610  df-s1 14636  df-substr 14681  df-pfx 14711  df-splice 14789  df-reverse 14798  df-s2 14887  df-struct 17208  df-sets 17225  df-slot 17243  df-ndx 17255  df-base 17271  df-ress 17292  df-plusg 17324  df-mulr 17325  df-starv 17326  df-sca 17327  df-vsca 17328  df-ip 17329  df-tset 17330  df-ple 17331  df-ds 17333  df-unif 17334  df-hom 17335  df-cco 17336  df-0g 17495  df-gsum 17496  df-prds 17501  df-pws 17503  df-mre 17639  df-mrc 17640  df-acs 17642  df-mgm 18699  df-sgrp 18778  df-mnd 18794  df-mhm 18842  df-submnd 18843  df-efmnd 18929  df-grp 19004  df-minusg 19005  df-sbg 19006  df-mulg 19135  df-subg 19190  df-ghm 19285  df-gim 19330  df-cntz 19388  df-oppg 19417  df-symg 19441  df-pmtr 19513  df-psgn 19562  df-cmn 19853  df-abl 19854  df-mgp 20218  df-rng 20232  df-ur 20265  df-ring 20318  df-cring 20319  df-oppr 20420  df-dvdsr 20440  df-unit 20441  df-invr 20471  df-dvr 20484  df-rhm 20555  df-subrng 20632  df-subrg 20656  df-drng 20816  df-lmod 20964  df-lss 21034  df-sra 21275  df-rgmod 21276  df-cnfld 21504  df-zring 21578  df-zrh 21634  df-dsmm 21863  df-frlm 21878  df-mat 22546  df-mdet 22723

This theorem is referenced by: (None)