Theorem submaval 22501

Description: Third substitution for a submatrix. (Contributed by AV, 28-Dec-2018.)

Hypotheses

Ref	Expression
submafval.a	⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
submafval.q	⊢ 𝑄 = (𝑁 subMat 𝑅)
submafval.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)

Assertion

Ref	Expression
submaval	⊢ ((𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁 ∧ 𝐿 ∈ 𝑁) → (𝐾(𝑄‘𝑀)𝐿) = (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝐾}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝐿}) ↦ (𝑖𝑀𝑗)))

Distinct variable groups:   𝑖,𝑁,𝑗   𝑅,𝑖,𝑗   𝑖,𝑀,𝑗   𝑖,𝐾,𝑗   𝑖,𝐿,𝑗

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑖,𝑗)   𝐵(𝑖,𝑗)   𝑄(𝑖,𝑗)

Proof of Theorem submaval

Dummy variables 𝑘 𝑙 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		submafval.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
2		submafval.q	. . . 4 ⊢ 𝑄 = (𝑁 subMat 𝑅)
3		submafval.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐴)
4	1, 2, 3	submaval0 22500	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ 𝐵 → (𝑄‘𝑀) = (𝑘 ∈ 𝑁, 𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝑘}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝑙}) ↦ (𝑖𝑀𝑗))))
5	4	3ad2ant1 1130	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁 ∧ 𝐿 ∈ 𝑁) → (𝑄‘𝑀) = (𝑘 ∈ 𝑁, 𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝑘}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝑙}) ↦ (𝑖𝑀𝑗))))
6		simp2 1134	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁 ∧ 𝐿 ∈ 𝑁) → 𝐾 ∈ 𝑁)
7		simpl3 1190	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁 ∧ 𝐿 ∈ 𝑁) ∧ 𝑘 = 𝐾) → 𝐿 ∈ 𝑁)
8	1, 3	matrcl 22330	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ 𝐵 → (𝑁 ∈ Fin ∧ 𝑅 ∈ V))
9	8	simpld 493	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ 𝐵 → 𝑁 ∈ Fin)
10		diffi 9202	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ Fin → (𝑁 ∖ {𝑘}) ∈ Fin)
11	9, 10	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ 𝐵 → (𝑁 ∖ {𝑘}) ∈ Fin)
12		diffi 9202	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ Fin → (𝑁 ∖ {𝑙}) ∈ Fin)
13	9, 12	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ 𝐵 → (𝑁 ∖ {𝑙}) ∈ Fin)
14	11, 13	jca 510	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ 𝐵 → ((𝑁 ∖ {𝑘}) ∈ Fin ∧ (𝑁 ∖ {𝑙}) ∈ Fin))
15	14	3ad2ant1 1130	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁 ∧ 𝐿 ∈ 𝑁) → ((𝑁 ∖ {𝑘}) ∈ Fin ∧ (𝑁 ∖ {𝑙}) ∈ Fin))
16	15	adantr 479	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁 ∧ 𝐿 ∈ 𝑁) ∧ (𝑘 = 𝐾 ∧ 𝑙 = 𝐿)) → ((𝑁 ∖ {𝑘}) ∈ Fin ∧ (𝑁 ∖ {𝑙}) ∈ Fin))
17		mpoexga 8080	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∖ {𝑘}) ∈ Fin ∧ (𝑁 ∖ {𝑙}) ∈ Fin) → (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝑘}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝑙}) ↦ (𝑖𝑀𝑗)) ∈ V)
18	16, 17	syl 17	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁 ∧ 𝐿 ∈ 𝑁) ∧ (𝑘 = 𝐾 ∧ 𝑙 = 𝐿)) → (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝑘}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝑙}) ↦ (𝑖𝑀𝑗)) ∈ V)
19		sneq 4634	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝐾 → {𝑘} = {𝐾})
20	19	difeq2d 4114	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 𝐾 → (𝑁 ∖ {𝑘}) = (𝑁 ∖ {𝐾}))
21	20	adantr 479	. . . . 5 ⊢ ((𝑘 = 𝐾 ∧ 𝑙 = 𝐿) → (𝑁 ∖ {𝑘}) = (𝑁 ∖ {𝐾}))
22		sneq 4634	. . . . . . 7 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → {𝑙} = {𝐿})
23	22	difeq2d 4114	. . . . . 6 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (𝑁 ∖ {𝑙}) = (𝑁 ∖ {𝐿}))
24	23	adantl 480	. . . . 5 ⊢ ((𝑘 = 𝐾 ∧ 𝑙 = 𝐿) → (𝑁 ∖ {𝑙}) = (𝑁 ∖ {𝐿}))
25		eqidd 2726	. . . . 5 ⊢ ((𝑘 = 𝐾 ∧ 𝑙 = 𝐿) → (𝑖𝑀𝑗) = (𝑖𝑀𝑗))
26	21, 24, 25	mpoeq123dv 7492	. . . 4 ⊢ ((𝑘 = 𝐾 ∧ 𝑙 = 𝐿) → (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝑘}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝑙}) ↦ (𝑖𝑀𝑗)) = (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝐾}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝐿}) ↦ (𝑖𝑀𝑗)))
27	26	adantl 480	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁 ∧ 𝐿 ∈ 𝑁) ∧ (𝑘 = 𝐾 ∧ 𝑙 = 𝐿)) → (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝑘}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝑙}) ↦ (𝑖𝑀𝑗)) = (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝐾}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝐿}) ↦ (𝑖𝑀𝑗)))
28	6, 7, 18, 27	ovmpodv2 7576	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁 ∧ 𝐿 ∈ 𝑁) → ((𝑄‘𝑀) = (𝑘 ∈ 𝑁, 𝑙 ∈ 𝑁 ↦ (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝑘}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝑙}) ↦ (𝑖𝑀𝑗))) → (𝐾(𝑄‘𝑀)𝐿) = (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝐾}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝐿}) ↦ (𝑖𝑀𝑗))))
29	5, 28	mpd 15	1 ⊢ ((𝑀 ∈ 𝐵 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁 ∧ 𝐿 ∈ 𝑁) → (𝐾(𝑄‘𝑀)𝐿) = (𝑖 ∈ (𝑁 ∖ {𝐾}), 𝑗 ∈ (𝑁 ∖ {𝐿}) ↦ (𝑖𝑀𝑗)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  Vcvv 3463   ∖ cdif 3936  {csn 4624  ‘cfv 6543  (class class class)co 7416   ∈ cmpo 7418  Fincfn 8962  Basecbs 17179   Mat cmat 22325   subMat csubma 22496

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 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7738  ax-cnex 11194  ax-1cn 11196  ax-addcl 11198

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-ral 3052  df-rex 3061  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3769  df-csb 3885  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3956  df-pss 3959  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7869  df-1st 7991  df-2nd 7992  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-en 8963  df-fin 8966  df-nn 12243  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-mat 22326  df-subma 22497

This theorem is referenced by:  submaeval  22502  1marepvsma1  22503  smadiadet  22590  submat1n  33463  submatres  33464  madjusmdetlem1  33485