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

Theorem mdetfval 21935
Description: First substitution for the determinant definition. (Contributed by Stefan O'Rear, 9-Sep-2015.) (Revised by SO, 9-Jul-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
mdetfval.d 𝐷 = (𝑁 maDet 𝑅)
mdetfval.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
mdetfval.b 𝐵 = (Base‘𝐴)
mdetfval.p 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
mdetfval.y 𝑌 = (ℤRHom‘𝑅)
mdetfval.s 𝑆 = (pmSgn‘𝑁)
mdetfval.t · = (.r𝑅)
mdetfval.u 𝑈 = (mulGrp‘𝑅)
Assertion
Ref Expression
mdetfval 𝐷 = (𝑚𝐵 ↦ (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥)))))))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑚   𝑚,𝑝,𝑥,𝑁   𝑃,𝑚   𝑅,𝑚,𝑝,𝑥   𝑆,𝑚   · ,𝑚   𝑈,𝑚   𝑚,𝑌
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑚,𝑝)   𝐵(𝑥,𝑝)   𝐷(𝑥,𝑚,𝑝)   𝑃(𝑥,𝑝)   𝑆(𝑥,𝑝)   · (𝑥,𝑝)   𝑈(𝑥,𝑝)   𝑌(𝑥,𝑝)

Proof of Theorem mdetfval
Dummy variables 𝑦 𝑧 𝑛 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mdetfval.d . 2 𝐷 = (𝑁 maDet 𝑅)
2 oveq12 7366 . . . . . . . 8 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (𝑛 Mat 𝑟) = (𝑁 Mat 𝑅))
3 mdetfval.a . . . . . . . 8 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
42, 3eqtr4di 2794 . . . . . . 7 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (𝑛 Mat 𝑟) = 𝐴)
54fveq2d 6846 . . . . . 6 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (Base‘(𝑛 Mat 𝑟)) = (Base‘𝐴))
6 mdetfval.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝐴)
75, 6eqtr4di 2794 . . . . 5 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (Base‘(𝑛 Mat 𝑟)) = 𝐵)
8 simpr 485 . . . . . 6 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → 𝑟 = 𝑅)
9 simpl 483 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → 𝑛 = 𝑁)
109fveq2d 6846 . . . . . . . . 9 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (SymGrp‘𝑛) = (SymGrp‘𝑁))
1110fveq2d 6846 . . . . . . . 8 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (Base‘(SymGrp‘𝑛)) = (Base‘(SymGrp‘𝑁)))
12 mdetfval.p . . . . . . . 8 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
1311, 12eqtr4di 2794 . . . . . . 7 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (Base‘(SymGrp‘𝑛)) = 𝑃)
14 fveq2 6842 . . . . . . . . . 10 (𝑟 = 𝑅 → (.r𝑟) = (.r𝑅))
1514adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (.r𝑟) = (.r𝑅))
16 mdetfval.t . . . . . . . . 9 · = (.r𝑅)
1715, 16eqtr4di 2794 . . . . . . . 8 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (.r𝑟) = · )
188fveq2d 6846 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (ℤRHom‘𝑟) = (ℤRHom‘𝑅))
19 mdetfval.y . . . . . . . . . . 11 𝑌 = (ℤRHom‘𝑅)
2018, 19eqtr4di 2794 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (ℤRHom‘𝑟) = 𝑌)
21 fveq2 6842 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑁 → (pmSgn‘𝑛) = (pmSgn‘𝑁))
2221adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (pmSgn‘𝑛) = (pmSgn‘𝑁))
23 mdetfval.s . . . . . . . . . . 11 𝑆 = (pmSgn‘𝑁)
2422, 23eqtr4di 2794 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (pmSgn‘𝑛) = 𝑆)
2520, 24coeq12d 5820 . . . . . . . . 9 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → ((ℤRHom‘𝑟) ∘ (pmSgn‘𝑛)) = (𝑌𝑆))
2625fveq1d 6844 . . . . . . . 8 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (((ℤRHom‘𝑟) ∘ (pmSgn‘𝑛))‘𝑝) = ((𝑌𝑆)‘𝑝))
27 fveq2 6842 . . . . . . . . . . 11 (𝑟 = 𝑅 → (mulGrp‘𝑟) = (mulGrp‘𝑅))
2827adantl 482 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (mulGrp‘𝑟) = (mulGrp‘𝑅))
29 mdetfval.u . . . . . . . . . 10 𝑈 = (mulGrp‘𝑅)
3028, 29eqtr4di 2794 . . . . . . . . 9 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (mulGrp‘𝑟) = 𝑈)
319mpteq1d 5200 . . . . . . . . 9 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (𝑥𝑛 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥)) = (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥)))
3230, 31oveq12d 7375 . . . . . . . 8 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → ((mulGrp‘𝑟) Σg (𝑥𝑛 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))) = (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))
3317, 26, 32oveq123d 7378 . . . . . . 7 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → ((((ℤRHom‘𝑟) ∘ (pmSgn‘𝑛))‘𝑝)(.r𝑟)((mulGrp‘𝑟) Σg (𝑥𝑛 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥)))) = (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥)))))
3413, 33mpteq12dv 5196 . . . . . 6 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (𝑝 ∈ (Base‘(SymGrp‘𝑛)) ↦ ((((ℤRHom‘𝑟) ∘ (pmSgn‘𝑛))‘𝑝)(.r𝑟)((mulGrp‘𝑟) Σg (𝑥𝑛 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))) = (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))))
358, 34oveq12d 7375 . . . . 5 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (𝑟 Σg (𝑝 ∈ (Base‘(SymGrp‘𝑛)) ↦ ((((ℤRHom‘𝑟) ∘ (pmSgn‘𝑛))‘𝑝)(.r𝑟)((mulGrp‘𝑟) Σg (𝑥𝑛 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥)))))) = (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥)))))))
367, 35mpteq12dv 5196 . . . 4 ((𝑛 = 𝑁𝑟 = 𝑅) → (𝑚 ∈ (Base‘(𝑛 Mat 𝑟)) ↦ (𝑟 Σg (𝑝 ∈ (Base‘(SymGrp‘𝑛)) ↦ ((((ℤRHom‘𝑟) ∘ (pmSgn‘𝑛))‘𝑝)(.r𝑟)((mulGrp‘𝑟) Σg (𝑥𝑛 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))))) = (𝑚𝐵 ↦ (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))))))
37 df-mdet 21934 . . . 4 maDet = (𝑛 ∈ V, 𝑟 ∈ V ↦ (𝑚 ∈ (Base‘(𝑛 Mat 𝑟)) ↦ (𝑟 Σg (𝑝 ∈ (Base‘(SymGrp‘𝑛)) ↦ ((((ℤRHom‘𝑟) ∘ (pmSgn‘𝑛))‘𝑝)(.r𝑟)((mulGrp‘𝑟) Σg (𝑥𝑛 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))))))
386fvexi 6856 . . . . 5 𝐵 ∈ V
3938mptex 7173 . . . 4 (𝑚𝐵 ↦ (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))))) ∈ V
4036, 37, 39ovmpoa 7510 . . 3 ((𝑁 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝑁 maDet 𝑅) = (𝑚𝐵 ↦ (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))))))
4137reldmmpo 7490 . . . . . 6 Rel dom maDet
4241ovprc 7395 . . . . 5 (¬ (𝑁 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝑁 maDet 𝑅) = ∅)
43 mpt0 6643 . . . . 5 (𝑚 ∈ ∅ ↦ (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))))) = ∅
4442, 43eqtr4di 2794 . . . 4 (¬ (𝑁 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝑁 maDet 𝑅) = (𝑚 ∈ ∅ ↦ (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))))))
45 df-mat 21755 . . . . . . . . . 10 Mat = (𝑦 ∈ Fin, 𝑧 ∈ V ↦ ((𝑧 freeLMod (𝑦 × 𝑦)) sSet ⟨(.r‘ndx), (𝑧 maMul ⟨𝑦, 𝑦, 𝑦⟩)⟩))
4645reldmmpo 7490 . . . . . . . . 9 Rel dom Mat
4746ovprc 7395 . . . . . . . 8 (¬ (𝑁 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝑁 Mat 𝑅) = ∅)
483, 47eqtrid 2788 . . . . . . 7 (¬ (𝑁 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → 𝐴 = ∅)
4948fveq2d 6846 . . . . . 6 (¬ (𝑁 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (Base‘𝐴) = (Base‘∅))
50 base0 17088 . . . . . 6 ∅ = (Base‘∅)
5149, 6, 503eqtr4g 2801 . . . . 5 (¬ (𝑁 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → 𝐵 = ∅)
5251mpteq1d 5200 . . . 4 (¬ (𝑁 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝑚𝐵 ↦ (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))))) = (𝑚 ∈ ∅ ↦ (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))))))
5344, 52eqtr4d 2779 . . 3 (¬ (𝑁 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V) → (𝑁 maDet 𝑅) = (𝑚𝐵 ↦ (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥))))))))
5440, 53pm2.61i 182 . 2 (𝑁 maDet 𝑅) = (𝑚𝐵 ↦ (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥)))))))
551, 54eqtri 2764 1 𝐷 = (𝑚𝐵 ↦ (𝑅 Σg (𝑝𝑃 ↦ (((𝑌𝑆)‘𝑝) · (𝑈 Σg (𝑥𝑁 ↦ ((𝑝𝑥)𝑚𝑥)))))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wa 396   = wceq 1541  wcel 2106  Vcvv 3445  c0 4282  cop 4592  cotp 4594  cmpt 5188   × cxp 5631  ccom 5637  cfv 6496  (class class class)co 7357  Fincfn 8883   sSet csts 17035  ndxcnx 17065  Basecbs 17083  .rcmulr 17134   Σg cgsu 17322  SymGrpcsymg 19148  pmSgncpsgn 19271  mulGrpcmgp 19896  ℤRHomczrh 20900   freeLMod cfrlm 21152   maMul cmmul 21732   Mat cmat 21754   maDet cmdat 21933
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  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 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-1cn 11109  ax-addcl 11111
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-ral 3065  df-rex 3074  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-nn 12154  df-slot 17054  df-ndx 17066  df-base 17084  df-mat 21755  df-mdet 21934
This theorem is referenced by:  mdetleib  21936  nfimdetndef  21938  mdetfval1  21939  mdet0pr  21941  mdetf  21944
  Copyright terms: Public domain W3C validator