Theorem scmatscmide 22701

Description: An entry of a scalar matrix expressed as a multiplication of a scalar with the identity matrix. (Contributed by AV, 30-Oct-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
scmatscmide.a	⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
scmatscmide.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
scmatscmide.0	⊢ 0 = (0g‘𝑅)
scmatscmide.1	⊢ 1 = (1r‘𝐴)
scmatscmide.m	⊢ ∗ = ( ·𝑠 ‘𝐴)

Assertion

Ref	Expression
scmatscmide	⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → (𝐼(𝐶 ∗ 1 )𝐽) = if(𝐼 = 𝐽, 𝐶, 0 ))

Proof of Theorem scmatscmide

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl2 1211	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → 𝑅 ∈ Ring)
2		simp3 1156	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → 𝐶 ∈ 𝐵)
3		scmatscmide.a	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
4	3	matring 22637	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 𝐴 ∈ Ring)
5		eqid 2766	. . . . . . . 8 ⊢ (Base‘𝐴) = (Base‘𝐴)
6		scmatscmide.1	. . . . . . . 8 ⊢ 1 = (1r‘𝐴)
7	5, 6	ringidcl 20380	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ Ring → 1 ∈ (Base‘𝐴))
8	4, 7	syl 18	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring) → 1 ∈ (Base‘𝐴))
9	8	3adant3 1150	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → 1 ∈ (Base‘𝐴))
10	2, 9	jca 521	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶 ∈ 𝐵 ∧ 1 ∈ (Base‘𝐴)))
11	10	adantr 486	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → (𝐶 ∈ 𝐵 ∧ 1 ∈ (Base‘𝐴)))
12		simpr 490	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁))
13		scmatscmide.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
14		scmatscmide.m	. . . 4 ⊢ ∗ = ( ·𝑠 ‘𝐴)
15		eqid 2766	. . . 4 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
16	3, 5, 13, 14, 15	matvscacell 22630	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐶 ∈ 𝐵 ∧ 1 ∈ (Base‘𝐴)) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → (𝐼(𝐶 ∗ 1 )𝐽) = (𝐶(.r‘𝑅)(𝐼 1 𝐽)))
17	1, 11, 12, 16	syl3anc 1398	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → (𝐼(𝐶 ∗ 1 )𝐽) = (𝐶(.r‘𝑅)(𝐼 1 𝐽)))
18		eqid 2766	. . . 4 ⊢ (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
19		scmatscmide.0	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
20		simpl1 1210	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → 𝑁 ∈ Fin)
21		simprl 783	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → 𝐼 ∈ 𝑁)
22		simprr 785	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → 𝐽 ∈ 𝑁)
23	3, 18, 19, 20, 1, 21, 22, 6	mat1ov 22642	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → (𝐼 1 𝐽) = if(𝐼 = 𝐽, (1r‘𝑅), 0 ))
24	23	oveq2d 7439	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → (𝐶(.r‘𝑅)(𝐼 1 𝐽)) = (𝐶(.r‘𝑅)if(𝐼 = 𝐽, (1r‘𝑅), 0 )))
25		ovif2 7522	. . . 4 ⊢ (𝐶(.r‘𝑅)if(𝐼 = 𝐽, (1r‘𝑅), 0 )) = if(𝐼 = 𝐽, (𝐶(.r‘𝑅)(1r‘𝑅)), (𝐶(.r‘𝑅) 0 ))
26	13, 15, 18	ringridm 20385	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶(.r‘𝑅)(1r‘𝑅)) = 𝐶)
27	26	3adant1 1148	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶(.r‘𝑅)(1r‘𝑅)) = 𝐶)
28	13, 15, 19	ringrz 20410	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶(.r‘𝑅) 0 ) = 0 )
29	28	3adant1 1148	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶(.r‘𝑅) 0 ) = 0 )
30	27, 29	ifeq12d 4514	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → if(𝐼 = 𝐽, (𝐶(.r‘𝑅)(1r‘𝑅)), (𝐶(.r‘𝑅) 0 )) = if(𝐼 = 𝐽, 𝐶, 0 ))
31	25, 30	eqtrid 2813	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶(.r‘𝑅)if(𝐼 = 𝐽, (1r‘𝑅), 0 )) = if(𝐼 = 𝐽, 𝐶, 0 ))
32	31	adantr 486	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → (𝐶(.r‘𝑅)if(𝐼 = 𝐽, (1r‘𝑅), 0 )) = if(𝐼 = 𝐽, 𝐶, 0 ))
33	17, 24, 32	3eqtrd 2805	1 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) ∧ (𝐼 ∈ 𝑁 ∧ 𝐽 ∈ 𝑁)) → (𝐼(𝐶 ∗ 1 )𝐽) = if(𝐼 = 𝐽, 𝐶, 0 ))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ifcif 4492  ‘cfv 6543  (class class class)co 7423  Fincfn 8952  Basecbs 17294  ._rcmulr 17336   ·_𝑠 cvsca 17339  0_gc0g 17517  1_rcur 20294  Ringcrg 20346   Mat cmat 22601

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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-ot 4603  df-uni 4878  df-int 4918  df-iun 4963  df-iin 4964  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-se 5620  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-of 7687  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-supp 8166  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8703  df-map 8835  df-ixp 8905  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-fsupp 9332  df-sup 9412  df-oi 9482  df-card 9944  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252  df-2 12321  df-3 12322  df-4 12323  df-5 12324  df-6 12325  df-7 12326  df-8 12327  df-9 12328  df-n0 12523  df-z 12610  df-dec 12730  df-uz 12881  df-fz 13554  df-fzo 13702  df-seq 14058  df-hash 14387  df-struct 17232  df-sets 17249  df-slot 17267  df-ndx 17279  df-base 17295  df-ress 17316  df-plusg 17348  df-mulr 17349  df-sca 17351  df-vsca 17352  df-ip 17353  df-tset 17354  df-ple 17355  df-ds 17357  df-hom 17359  df-cco 17360  df-0g 17519  df-gsum 17520  df-prds 17525  df-pws 17527  df-mre 17663  df-mrc 17664  df-acs 17666  df-mgm 18723  df-sgrp 18806  df-mnd 18822  df-mhm 18872  df-submnd 18873  df-grp 19034  df-minusg 19035  df-sbg 19036  df-mulg 19165  df-subg 19220  df-ghm 19315  df-cntz 19418  df-cmn 19883  df-abl 19884  df-mgp 20248  df-rng 20262  df-ur 20295  df-ring 20348  df-subrg 20706  df-lmod 21020  df-lss 21090  df-sra 21331  df-rgmod 21332  df-dsmm 21919  df-frlm 21934  df-mamu 22585  df-mat 22602

This theorem is used by:  scmatscmiddistr  22702  scmate  22704  scmatmats  22705  scmatf1  22725  pmatcollpwscmatlem1  22983  pmatcollpwscmatlem2  22984