MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mulmarep1el Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mulmarep1el 21173
Description: Element by element multiplication of a matrix with an identity matrix with a column replaced by a vector. (Contributed by AV, 16-Feb-2019.) (Revised by AV, 26-Feb-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
marepvcl.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
marepvcl.b 𝐵 = (Base‘𝐴)
marepvcl.v 𝑉 = ((Base‘𝑅) ↑m 𝑁)
ma1repvcl.1 1 = (1r𝐴)
mulmarep1el.0 0 = (0g𝑅)
mulmarep1el.e 𝐸 = (( 1 (𝑁 matRepV 𝑅)𝐶)‘𝐾)
Assertion
Ref Expression
mulmarep1el ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(𝐿𝐸𝐽)) = if(𝐽 = 𝐾, ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(𝐶𝐿)), if(𝐽 = 𝐿, (𝐼𝑋𝐿), 0 )))

Proof of Theorem mulmarep1el
StepHypRef Expression
1 simp3 1132 . . . . 5 ((𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁) → 𝐿𝑁)
2 simp2 1131 . . . . 5 ((𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁) → 𝐽𝑁)
31, 2jca 514 . . . 4 ((𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁) → (𝐿𝑁𝐽𝑁))
4 marepvcl.a . . . . 5 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
5 marepvcl.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝐴)
6 marepvcl.v . . . . 5 𝑉 = ((Base‘𝑅) ↑m 𝑁)
7 ma1repvcl.1 . . . . 5 1 = (1r𝐴)
8 mulmarep1el.0 . . . . 5 0 = (0g𝑅)
9 mulmarep1el.e . . . . 5 𝐸 = (( 1 (𝑁 matRepV 𝑅)𝐶)‘𝐾)
104, 5, 6, 7, 8, 9ma1repveval 21172 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐿𝑁𝐽𝑁)) → (𝐿𝐸𝐽) = if(𝐽 = 𝐾, (𝐶𝐿), if(𝐽 = 𝐿, (1r𝑅), 0 )))
113, 10syl3an3 1159 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → (𝐿𝐸𝐽) = if(𝐽 = 𝐾, (𝐶𝐿), if(𝐽 = 𝐿, (1r𝑅), 0 )))
1211oveq2d 7164 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(𝐿𝐸𝐽)) = ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)if(𝐽 = 𝐾, (𝐶𝐿), if(𝐽 = 𝐿, (1r𝑅), 0 ))))
13 ovif2 7244 . . 3 ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)if(𝐽 = 𝐾, (𝐶𝐿), if(𝐽 = 𝐿, (1r𝑅), 0 ))) = if(𝐽 = 𝐾, ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(𝐶𝐿)), ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)if(𝐽 = 𝐿, (1r𝑅), 0 )))
1413a1i 11 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)if(𝐽 = 𝐾, (𝐶𝐿), if(𝐽 = 𝐿, (1r𝑅), 0 ))) = if(𝐽 = 𝐾, ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(𝐶𝐿)), ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)if(𝐽 = 𝐿, (1r𝑅), 0 ))))
15 ovif2 7244 . . . 4 ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)if(𝐽 = 𝐿, (1r𝑅), 0 )) = if(𝐽 = 𝐿, ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(1r𝑅)), ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅) 0 ))
16 simp1 1130 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
17 simp1 1130 . . . . . . . 8 ((𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁) → 𝐼𝑁)
18173ad2ant3 1129 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → 𝐼𝑁)
1913ad2ant3 1129 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → 𝐿𝑁)
205eleq2i 2902 . . . . . . . . . 10 (𝑋𝐵𝑋 ∈ (Base‘𝐴))
2120biimpi 218 . . . . . . . . 9 (𝑋𝐵𝑋 ∈ (Base‘𝐴))
22213ad2ant1 1127 . . . . . . . 8 ((𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) → 𝑋 ∈ (Base‘𝐴))
23223ad2ant2 1128 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → 𝑋 ∈ (Base‘𝐴))
24 eqid 2819 . . . . . . . 8 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
254, 24matecl 21026 . . . . . . 7 ((𝐼𝑁𝐿𝑁𝑋 ∈ (Base‘𝐴)) → (𝐼𝑋𝐿) ∈ (Base‘𝑅))
2618, 19, 23, 25syl3anc 1365 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → (𝐼𝑋𝐿) ∈ (Base‘𝑅))
27 eqid 2819 . . . . . . 7 (.r𝑅) = (.r𝑅)
28 eqid 2819 . . . . . . 7 (1r𝑅) = (1r𝑅)
2924, 27, 28ringridm 19314 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐼𝑋𝐿) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(1r𝑅)) = (𝐼𝑋𝐿))
3016, 26, 29syl2anc 586 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(1r𝑅)) = (𝐼𝑋𝐿))
3124, 27, 8ringrz 19330 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐼𝑋𝐿) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅) 0 ) = 0 )
3216, 26, 31syl2anc 586 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅) 0 ) = 0 )
3330, 32ifeq12d 4485 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → if(𝐽 = 𝐿, ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(1r𝑅)), ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅) 0 )) = if(𝐽 = 𝐿, (𝐼𝑋𝐿), 0 ))
3415, 33syl5eq 2866 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)if(𝐽 = 𝐿, (1r𝑅), 0 )) = if(𝐽 = 𝐿, (𝐼𝑋𝐿), 0 ))
3534ifeq2d 4484 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → if(𝐽 = 𝐾, ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(𝐶𝐿)), ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)if(𝐽 = 𝐿, (1r𝑅), 0 ))) = if(𝐽 = 𝐾, ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(𝐶𝐿)), if(𝐽 = 𝐿, (𝐼𝑋𝐿), 0 )))
3612, 14, 353eqtrd 2858 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋𝐵𝐶𝑉𝐾𝑁) ∧ (𝐼𝑁𝐽𝑁𝐿𝑁)) → ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(𝐿𝐸𝐽)) = if(𝐽 = 𝐾, ((𝐼𝑋𝐿)(.r𝑅)(𝐶𝐿)), if(𝐽 = 𝐿, (𝐼𝑋𝐿), 0 )))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 398  w3a 1081   = wceq 1530  wcel 2107  ifcif 4465  cfv 6348  (class class class)co 7148  m cmap 8398  Basecbs 16475  .rcmulr 16558  0gc0g 16705  1rcur 19243  Ringcrg 19289   Mat cmat 21008   matRepV cmatrepV 21158
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2791  ax-rep 5181  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7453  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2616  df-eu 2648  df-clab 2798  df-cleq 2812  df-clel 2891  df-nfc 2961  df-ne 3015  df-nel 3122  df-ral 3141  df-rex 3142  df-reu 3143  df-rmo 3144  df-rab 3145  df-v 3495  df-sbc 3771  df-csb 3882  df-dif 3937  df-un 3939  df-in 3941  df-ss 3950  df-pss 3952  df-nul 4290  df-if 4466  df-pw 4539  df-sn 4560  df-pr 4562  df-tp 4564  df-op 4566  df-ot 4568  df-uni 4831  df-int 4868  df-iun 4912  df-iin 4913  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-se 5508  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-isom 6357  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-of 7401  df-om 7573  df-1st 7681  df-2nd 7682  df-supp 7823  df-wrecs 7939  df-recs 8000  df-rdg 8038  df-1o 8094  df-oadd 8098  df-er 8281  df-map 8400  df-ixp 8454  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-fsupp 8826  df-sup 8898  df-oi 8966  df-card 9360  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-nn 11631  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-dec 12091  df-uz 12236  df-fz 12885  df-fzo 13026  df-seq 13362  df-hash 13683  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-ip 16575  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ds 16579  df-hom 16581  df-cco 16582  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-prds 16713  df-pws 16715  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-mhm 17948  df-submnd 17949  df-grp 18098  df-minusg 18099  df-sbg 18100  df-mulg 18217  df-subg 18268  df-ghm 18348  df-cntz 18439  df-cmn 18900  df-abl 18901  df-mgp 19232  df-ur 19244  df-ring 19291  df-subrg 19525  df-lmod 19628  df-lss 19696  df-sra 19936  df-rgmod 19937  df-dsmm 20868  df-frlm 20883  df-mamu 20987  df-mat 21009  df-marepv 21160
This theorem is referenced by:  mulmarep1gsum1  21174  mulmarep1gsum2  21175
  Copyright terms: Public domain W3C validator