Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cramer0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cramer0 20716
 Description: Special case of Cramer's rule for 0-dimensional matrices/vectors. (Contributed by AV, 28-Feb-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
cramer.a 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
cramer.b 𝐵 = (Base‘𝐴)
cramer.v 𝑉 = ((Base‘𝑅) ↑𝑚 𝑁)
cramer.d 𝐷 = (𝑁 maDet 𝑅)
cramer.x · = (𝑅 maVecMul ⟨𝑁, 𝑁⟩)
cramer.q / = (/r𝑅)
Assertion
Ref Expression
cramer0 (((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ (𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅)) → (𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) → (𝑋 · 𝑍) = 𝑌))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑖   𝐷,𝑖   𝑖,𝑁   𝑅,𝑖   𝑖,𝑉   𝑖,𝑋   𝑖,𝑌   𝑖,𝑍   · ,𝑖   / ,𝑖
Allowed substitution hint:   𝐴(𝑖)

Proof of Theorem cramer0
StepHypRef Expression
1 cramer.b . . . . . . . . 9 𝐵 = (Base‘𝐴)
2 cramer.a . . . . . . . . . 10 𝐴 = (𝑁 Mat 𝑅)
32fveq2i 6335 . . . . . . . . 9 (Base‘𝐴) = (Base‘(𝑁 Mat 𝑅))
41, 3eqtri 2793 . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘(𝑁 Mat 𝑅))
5 fvoveq1 6816 . . . . . . . 8 (𝑁 = ∅ → (Base‘(𝑁 Mat 𝑅)) = (Base‘(∅ Mat 𝑅)))
64, 5syl5eq 2817 . . . . . . 7 (𝑁 = ∅ → 𝐵 = (Base‘(∅ Mat 𝑅)))
76adantr 466 . . . . . 6 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝐵 = (Base‘(∅ Mat 𝑅)))
87eleq2d 2836 . . . . 5 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → (𝑋𝐵𝑋 ∈ (Base‘(∅ Mat 𝑅))))
9 mat0dimbas0 20490 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ CRing → (Base‘(∅ Mat 𝑅)) = {∅})
109eleq2d 2836 . . . . . 6 (𝑅 ∈ CRing → (𝑋 ∈ (Base‘(∅ Mat 𝑅)) ↔ 𝑋 ∈ {∅}))
1110adantl 467 . . . . 5 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → (𝑋 ∈ (Base‘(∅ Mat 𝑅)) ↔ 𝑋 ∈ {∅}))
128, 11bitrd 268 . . . 4 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → (𝑋𝐵𝑋 ∈ {∅}))
13 cramer.v . . . . . . . 8 𝑉 = ((Base‘𝑅) ↑𝑚 𝑁)
1413a1i 11 . . . . . . 7 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑉 = ((Base‘𝑅) ↑𝑚 𝑁))
15 oveq2 6801 . . . . . . . 8 (𝑁 = ∅ → ((Base‘𝑅) ↑𝑚 𝑁) = ((Base‘𝑅) ↑𝑚 ∅))
1615adantr 466 . . . . . . 7 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → ((Base‘𝑅) ↑𝑚 𝑁) = ((Base‘𝑅) ↑𝑚 ∅))
17 fvex 6342 . . . . . . . 8 (Base‘𝑅) ∈ V
18 map0e 8047 . . . . . . . 8 ((Base‘𝑅) ∈ V → ((Base‘𝑅) ↑𝑚 ∅) = 1𝑜)
1917, 18mp1i 13 . . . . . . 7 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → ((Base‘𝑅) ↑𝑚 ∅) = 1𝑜)
2014, 16, 193eqtrd 2809 . . . . . 6 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑉 = 1𝑜)
2120eleq2d 2836 . . . . 5 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → (𝑌𝑉𝑌 ∈ 1𝑜))
22 el1o 7733 . . . . 5 (𝑌 ∈ 1𝑜𝑌 = ∅)
2321, 22syl6bb 276 . . . 4 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → (𝑌𝑉𝑌 = ∅))
2412, 23anbi12d 616 . . 3 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → ((𝑋𝐵𝑌𝑉) ↔ (𝑋 ∈ {∅} ∧ 𝑌 = ∅)))
25 elsni 4333 . . . 4 (𝑋 ∈ {∅} → 𝑋 = ∅)
26 mpteq1 4871 . . . . . . . . . 10 (𝑁 = ∅ → (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) = (𝑖 ∈ ∅ ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))))
27 mpt0 6161 . . . . . . . . . 10 (𝑖 ∈ ∅ ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) = ∅
2826, 27syl6eq 2821 . . . . . . . . 9 (𝑁 = ∅ → (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) = ∅)
2928eqeq2d 2781 . . . . . . . 8 (𝑁 = ∅ → (𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) ↔ 𝑍 = ∅))
3029ad2antrr 705 . . . . . . 7 (((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅)) → (𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) ↔ 𝑍 = ∅))
31 simplrl 762 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅)) ∧ 𝑍 = ∅) → 𝑋 = ∅)
32 simpr 471 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅)) ∧ 𝑍 = ∅) → 𝑍 = ∅)
3331, 32oveq12d 6811 . . . . . . . . 9 ((((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅)) ∧ 𝑍 = ∅) → (𝑋 · 𝑍) = (∅ · ∅))
34 cramer.x . . . . . . . . . . 11 · = (𝑅 maVecMul ⟨𝑁, 𝑁⟩)
3534mavmul0 20576 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → (∅ · ∅) = ∅)
3635ad2antrr 705 . . . . . . . . 9 ((((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅)) ∧ 𝑍 = ∅) → (∅ · ∅) = ∅)
37 simpr 471 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅) → 𝑌 = ∅)
3837eqcomd 2777 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅) → ∅ = 𝑌)
3938ad2antlr 706 . . . . . . . . 9 ((((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅)) ∧ 𝑍 = ∅) → ∅ = 𝑌)
4033, 36, 393eqtrd 2809 . . . . . . . 8 ((((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅)) ∧ 𝑍 = ∅) → (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)
4140ex 397 . . . . . . 7 (((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅)) → (𝑍 = ∅ → (𝑋 · 𝑍) = 𝑌))
4230, 41sylbid 230 . . . . . 6 (((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅)) → (𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) → (𝑋 · 𝑍) = 𝑌))
4342a1d 25 . . . . 5 (((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅)) → ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) → (𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) → (𝑋 · 𝑍) = 𝑌)))
4443ex 397 . . . 4 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → ((𝑋 = ∅ ∧ 𝑌 = ∅) → ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) → (𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) → (𝑋 · 𝑍) = 𝑌))))
4525, 44sylani 591 . . 3 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → ((𝑋 ∈ {∅} ∧ 𝑌 = ∅) → ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) → (𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) → (𝑋 · 𝑍) = 𝑌))))
4624, 45sylbid 230 . 2 ((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) → ((𝑋𝐵𝑌𝑉) → ((𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅) → (𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) → (𝑋 · 𝑍) = 𝑌))))
47463imp 1101 1 (((𝑁 = ∅ ∧ 𝑅 ∈ CRing) ∧ (𝑋𝐵𝑌𝑉) ∧ (𝐷𝑋) ∈ (Unit‘𝑅)) → (𝑍 = (𝑖𝑁 ↦ ((𝐷‘((𝑋(𝑁 matRepV 𝑅)𝑌)‘𝑖)) / (𝐷𝑋))) → (𝑋 · 𝑍) = 𝑌))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 382   ∧ w3a 1071   = wceq 1631   ∈ wcel 2145  Vcvv 3351  ∅c0 4063  {csn 4316  ⟨cop 4322   ↦ cmpt 4863  ‘cfv 6031  (class class class)co 6793  1𝑜c1o 7706   ↑𝑚 cmap 8009  Basecbs 16064  CRingccrg 18756  Unitcui 18847  /rcdvr 18890   Mat cmat 20430   maVecMul cmvmul 20564   matRepV cmatrepV 20581   maDet cmdat 20608 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4904  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096  ax-cnex 10194  ax-resscn 10195  ax-1cn 10196  ax-icn 10197  ax-addcl 10198  ax-addrcl 10199  ax-mulcl 10200  ax-mulrcl 10201  ax-mulcom 10202  ax-addass 10203  ax-mulass 10204  ax-distr 10205  ax-i2m1 10206  ax-1ne0 10207  ax-1rid 10208  ax-rnegex 10209  ax-rrecex 10210  ax-cnre 10211  ax-pre-lttri 10212  ax-pre-lttrn 10213  ax-pre-ltadd 10214  ax-pre-mulgt0 10215 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-tp 4321  df-op 4323  df-ot 4325  df-uni 4575  df-int 4612  df-iun 4656  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-tr 4887  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-riota 6754  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-om 7213  df-1st 7315  df-2nd 7316  df-supp 7447  df-wrecs 7559  df-recs 7621  df-rdg 7659  df-1o 7713  df-oadd 7717  df-er 7896  df-map 8011  df-ixp 8063  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-fin 8113  df-fsupp 8432  df-sup 8504  df-pnf 10278  df-mnf 10279  df-xr 10280  df-ltxr 10281  df-le 10282  df-sub 10470  df-neg 10471  df-nn 11223  df-2 11281  df-3 11282  df-4 11283  df-5 11284  df-6 11285  df-7 11286  df-8 11287  df-9 11288  df-n0 11495  df-z 11580  df-dec 11696  df-uz 11889  df-fz 12534  df-struct 16066  df-ndx 16067  df-slot 16068  df-base 16070  df-sets 16071  df-ress 16072  df-plusg 16162  df-mulr 16163  df-sca 16165  df-vsca 16166  df-ip 16167  df-tset 16168  df-ple 16169  df-ds 16172  df-hom 16174  df-cco 16175  df-0g 16310  df-prds 16316  df-pws 16318  df-sra 19387  df-rgmod 19388  df-dsmm 20293  df-frlm 20308  df-mat 20431  df-mvmul 20565 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator