Theorem mdet0 22954

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 4303	. . 3 ⊢ (𝑁 ≠ ∅ ↔ ∃𝑖 𝑖 ∈ 𝑁)
2		crngring 20505	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
3	2	anim1ci 628	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring))
4	3	adantr 486	. . . . . . . 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 22767	. . . . . . . . 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 6915	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝐷‘𝑍) = (𝐷‘(𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ 0 )))
12		ifid 4526	. . . . . . . . . 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 7525	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ 0 ) = (𝑥 ∈ 𝑁, 𝑦 ∈ 𝑁 ↦ if(𝑥 = 𝑖, 0 , 0 )))
16	15	fveq2d 6915	. . . . . 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 779	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑅 ∈ CRing)
20		simpr 490	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → 𝑁 ∈ Fin)
21	20	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ Fin)
22		ringmnd 20503	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Mnd)
23	2, 22	syl 18	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Mnd)
24	23	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → 𝑅 ∈ Mnd)
25	18, 7	mndidcl 18971	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑅 ∈ Mnd → 0 ∈ (Base‘𝑅))
26	24, 25	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → 0 ∈ (Base‘𝑅))
27	26	adantr 486	. . . . . . . 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 490	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) ∧ 𝑖 ∈ 𝑁) → 𝑖 ∈ 𝑁)
30	17, 18, 7, 19, 21, 28, 29	mdetr0 22953	. . . . . 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 418	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ Fin) → (𝑖 ∈ 𝑁 → (𝐷‘𝑍) = 0 ))
33	32	exlimdv 1968	. . 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 )

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∅c0 4281  ifcif 4485  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446   ∈ cmpo 7448  Fincfn 9004  Basecbs 17419  0_gc0g 17642  Mndcmnd 18955  Ringcrg 20492  CRingccrg 20493   Mat cmat 22755   maDet cmdat 22932

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307  ax-addf 11309  ax-mulf 11310

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-xor 1542  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-ot 4862  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-of 7720  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-supp 8208  df-tpos 8274  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-er 8748  df-map 8880  df-pm 8881  df-ixp 8957  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-fsupp 9385  df-sup 9464  df-oi 9534  df-card 10050  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-div 12004  df-nn 12366  df-2 12435  df-3 12436  df-4 12437  df-5 12438  df-6 12439  df-7 12440  df-8 12441  df-9 12442  df-n0 12637  df-xnn0 12710  df-z 12724  df-dec 12845  df-uz 12996  df-rp 13151  df-fz 13670  df-fzo 13819  df-seq 14175  df-exp 14235  df-hash 14505  df-word 14689  df-lsw 14738  df-concat 14746  df-s1 14773  df-substr 14820  df-pfx 14852  df-splice 14930  df-reverse 14939  df-s2 15030  df-struct 17357  df-sets 17374  df-slot 17392  df-ndx 17404  df-base 17420  df-ress 17441  df-plusg 17473  df-mulr 17474  df-starv 17475  df-sca 17476  df-vsca 17477  df-ip 17478  df-tset 17479  df-ple 17480  df-ds 17482  df-unif 17483  df-hom 17484  df-cco 17485  df-0g 17644  df-gsum 17645  df-prds 17650  df-pws 17652  df-mre 17788  df-mrc 17789  df-acs 17791  df-mgm 18848  df-sgrp 18940  df-mnd 18956  df-mhm 19010  df-submnd 19011  df-efmnd 19097  df-grp 19179  df-minusg 19180  df-sbg 19181  df-mulg 19310  df-subg 19365  df-ghm 19460  df-gim 19505  df-cntz 19564  df-oppg 19593  df-symg 19617  df-pmtr 19689  df-psgn 19738  df-cmn 20029  df-abl 20030  df-mgp 20394  df-rng 20408  df-ur 20441  df-ring 20494  df-cring 20495  df-oppr 20600  df-dvdsr 20620  df-unit 20621  df-invr 20651  df-dvr 20664  df-rhm 20735  df-subrng 20831  df-subrg 20855  df-drng 21015  df-lmod 21170  df-lss 21240  df-sra 21481  df-rgmod 21482  df-cnfld 21712  df-zring 21786  df-zrh 21842  df-dsmm 22071  df-frlm 22086  df-mat 22756  df-mdet 22933

This theorem is used by: (None)