Metamath Proof Explorer


Theorem 1smat1

Description: The submatrix of the identity matrix obtained by removing the ith row and the ith column is an identity matrix. Cf. 1marepvsma1 . (Contributed by Thierry Arnoux, 19-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses 1smat1.1 ⊢ 1 ˙ = 1 1 … N Mat R
1smat1.r ⊢ φ → R ∈ Ring
1smat1.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
1smat1.i ⊢ φ → I ∈ 1 … N
Assertion 1smat1 ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I = 1 1 … N − 1 Mat R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 1smat1.1 ⊢ 1 ˙ = 1 1 … N Mat R
2 1smat1.r ⊢ φ → R ∈ Ring
3 1smat1.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
4 1smat1.i ⊢ φ → I ∈ 1 … N
5 eqid ⊢ I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I = I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I
6 3 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → N ∈ ℕ
7 4 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → I ∈ 1 … N
8 fzfi ⊢ 1 … N ∈ Fin
9 eqid ⊢ 1 … N Mat R = 1 … N Mat R
10 eqid ⊢ Base 1 … N Mat R = Base 1 … N Mat R
11 9 10 1 mat1bas ⊢ R ∈ Ring ∧ 1 … N ∈ Fin → 1 ˙ ∈ Base 1 … N Mat R
12 2 8 11 sylancl ⊢ φ → 1 ˙ ∈ Base 1 … N Mat R
13 eqid ⊢ Base R = Base R
14 9 13 matbas2 ⊢ 1 … N ∈ Fin ∧ R ∈ Ring → Base R 1 … N × 1 … N = Base 1 … N Mat R
15 8 2 14 sylancr ⊢ φ → Base R 1 … N × 1 … N = Base 1 … N Mat R
16 12 15 eleqtrrd ⊢ φ → 1 ˙ ∈ Base R 1 … N × 1 … N
17 16 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → 1 ˙ ∈ Base R 1 … N × 1 … N
18 fz1ssnn ⊢ 1 … N − 1 ⊆ ℕ
19 simprl ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i ∈ 1 … N − 1
20 18 19 sselid ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i ∈ ℕ
21 simprr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → j ∈ 1 … N − 1
22 18 21 sselid ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → j ∈ ℕ
23 eqidd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → if i < I i i + 1 = if i < I i i + 1
24 eqidd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → if j < I j j + 1 = if j < I j j + 1
25 5 6 6 7 7 17 20 22 23 24 smatlem ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I j = if i < I i i + 1 1 ˙ if j < I j j + 1
26 eqid ⊢ 1 R = 1 R
27 eqid ⊢ 0 R = 0 R
28 8 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → 1 … N ∈ Fin
29 2 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → R ∈ Ring
30 nnuz ⊢ ℕ = ℤ ≥ 1
31 20 30 eleqtrdi ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i ∈ ℤ ≥ 1
32 fznatpl1 ⊢ N ∈ ℕ ∧ i ∈ 1 … N − 1 → i + 1 ∈ 1 … N
33 6 19 32 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i + 1 ∈ 1 … N
34 peano2fzr ⊢ i ∈ ℤ ≥ 1 ∧ i + 1 ∈ 1 … N → i ∈ 1 … N
35 31 33 34 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i ∈ 1 … N
36 35 33 jca ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i ∈ 1 … N ∧ i + 1 ∈ 1 … N
37 eleq1 ⊢ i = if i < I i i + 1 → i ∈ 1 … N ↔ if i < I i i + 1 ∈ 1 … N
38 eleq1 ⊢ i + 1 = if i < I i i + 1 → i + 1 ∈ 1 … N ↔ if i < I i i + 1 ∈ 1 … N
39 37 38 ifboth ⊢ i ∈ 1 … N ∧ i + 1 ∈ 1 … N → if i < I i i + 1 ∈ 1 … N
40 36 39 syl ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → if i < I i i + 1 ∈ 1 … N
41 22 30 eleqtrdi ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → j ∈ ℤ ≥ 1
42 fznatpl1 ⊢ N ∈ ℕ ∧ j ∈ 1 … N − 1 → j + 1 ∈ 1 … N
43 6 21 42 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → j + 1 ∈ 1 … N
44 peano2fzr ⊢ j ∈ ℤ ≥ 1 ∧ j + 1 ∈ 1 … N → j ∈ 1 … N
45 41 43 44 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → j ∈ 1 … N
46 45 43 jca ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → j ∈ 1 … N ∧ j + 1 ∈ 1 … N
47 eleq1 ⊢ j = if j < I j j + 1 → j ∈ 1 … N ↔ if j < I j j + 1 ∈ 1 … N
48 eleq1 ⊢ j + 1 = if j < I j j + 1 → j + 1 ∈ 1 … N ↔ if j < I j j + 1 ∈ 1 … N
49 47 48 ifboth ⊢ j ∈ 1 … N ∧ j + 1 ∈ 1 … N → if j < I j j + 1 ∈ 1 … N
50 46 49 syl ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → if j < I j j + 1 ∈ 1 … N
51 9 26 27 28 29 40 50 1 mat1ov ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → if i < I i i + 1 1 ˙ if j < I j j + 1 = if if i < I i i + 1 = if j < I j j + 1 1 R 0 R
52 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I → i < I
53 52 iftrued ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I → if i < I i i + 1 = i
54 53 eqeq1d ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I → if i < I i i + 1 = if j < I j j + 1 ↔ i = if j < I j j + 1
55 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ j < I → j < I
56 55 iftrued ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ j < I → if j < I j j + 1 = j
57 56 eqeq2d ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ j < I → i = if j < I j j + 1 ↔ i = j
58 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → ¬ j < I
59 58 iffalsed ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → if j < I j j + 1 = j + 1
60 59 eqeq2d ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → i = if j < I j j + 1 ↔ i = j + 1
61 20 nnred ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i ∈ ℝ
62 61 ad2antrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → i ∈ ℝ
63 fz1ssnn ⊢ 1 … N ⊆ ℕ
64 63 4 sselid ⊢ φ → I ∈ ℕ
65 64 nnred ⊢ φ → I ∈ ℝ
66 65 ad3antrrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → I ∈ ℝ
67 22 nnred ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → j ∈ ℝ
68 67 ad2antrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → j ∈ ℝ
69 1red ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → 1 ∈ ℝ
70 68 69 readdcld ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → j + 1 ∈ ℝ
71 52 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → i < I
72 64 nnzd ⊢ φ → I ∈ ℤ
73 72 ad3antrrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → I ∈ ℤ
74 22 nnzd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → j ∈ ℤ
75 74 ad2antrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → j ∈ ℤ
76 66 68 58 nltled ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → I ≤ j
77 zleltp1 ⊢ I ∈ ℤ ∧ j ∈ ℤ → I ≤ j ↔ I < j + 1
78 77 biimpa ⊢ I ∈ ℤ ∧ j ∈ ℤ ∧ I ≤ j → I < j + 1
79 73 75 76 78 syl21anc ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → I < j + 1
80 62 66 70 71 79 lttrd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → i < j + 1
81 62 80 ltned ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → i ≠ j + 1
82 81 neneqd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → ¬ i = j + 1
83 62 66 68 71 76 ltletrd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → i < j
84 62 83 ltned ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → i ≠ j
85 84 neneqd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → ¬ i = j
86 82 85 2falsed ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → i = j + 1 ↔ i = j
87 60 86 bitrd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I ∧ ¬ j < I → i = if j < I j j + 1 ↔ i = j
88 57 87 pm2.61dan ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I → i = if j < I j j + 1 ↔ i = j
89 54 88 bitrd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ i < I → if i < I i i + 1 = if j < I j j + 1 ↔ i = j
90 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I → ¬ i < I
91 90 iffalsed ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I → if i < I i i + 1 = i + 1
92 91 eqeq1d ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I → if i < I i i + 1 = if j < I j j + 1 ↔ i + 1 = if j < I j j + 1
93 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → j < I
94 93 iftrued ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → if j < I j j + 1 = j
95 94 eqeq2d ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → i + 1 = if j < I j j + 1 ↔ i + 1 = j
96 67 ad2antrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → j ∈ ℝ
97 65 ad3antrrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → I ∈ ℝ
98 61 ad2antrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → i ∈ ℝ
99 1red ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → 1 ∈ ℝ
100 98 99 readdcld ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → i + 1 ∈ ℝ
101 72 ad3antrrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → I ∈ ℤ
102 20 nnzd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i ∈ ℤ
103 102 ad2antrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → i ∈ ℤ
104 90 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → ¬ i < I
105 97 98 104 nltled ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → I ≤ i
106 zleltp1 ⊢ I ∈ ℤ ∧ i ∈ ℤ → I ≤ i ↔ I < i + 1
107 106 biimpa ⊢ I ∈ ℤ ∧ i ∈ ℤ ∧ I ≤ i → I < i + 1
108 101 103 105 107 syl21anc ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → I < i + 1
109 96 97 100 93 108 lttrd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → j < i + 1
110 96 109 ltned ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → j ≠ i + 1
111 110 necomd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → i + 1 ≠ j
112 111 neneqd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → ¬ i + 1 = j
113 96 97 98 93 105 ltletrd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → j < i
114 96 113 ltned ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → j ≠ i
115 114 necomd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → i ≠ j
116 115 neneqd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → ¬ i = j
117 112 116 2falsed ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → i + 1 = j ↔ i = j
118 95 117 bitrd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ j < I → i + 1 = if j < I j j + 1 ↔ i = j
119 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I → ¬ j < I
120 119 iffalsed ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I → if j < I j j + 1 = j + 1
121 120 eqeq2d ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I → i + 1 = if j < I j j + 1 ↔ i + 1 = j + 1
122 20 nncnd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i ∈ ℂ
123 122 ad3antrrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I ∧ i + 1 = j + 1 → i ∈ ℂ
124 22 nncnd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → j ∈ ℂ
125 124 ad3antrrr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I ∧ i + 1 = j + 1 → j ∈ ℂ
126 1cnd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I ∧ i + 1 = j + 1 → 1 ∈ ℂ
127 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I ∧ i + 1 = j + 1 → i + 1 = j + 1
128 123 125 126 127 addcan2ad ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I ∧ i + 1 = j + 1 → i = j
129 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I ∧ i = j → i = j
130 129 oveq1d ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I ∧ i = j → i + 1 = j + 1
131 128 130 impbida ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I → i + 1 = j + 1 ↔ i = j
132 121 131 bitrd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I ∧ ¬ j < I → i + 1 = if j < I j j + 1 ↔ i = j
133 118 132 pm2.61dan ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I → i + 1 = if j < I j j + 1 ↔ i = j
134 92 133 bitrd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 ∧ ¬ i < I → if i < I i i + 1 = if j < I j j + 1 ↔ i = j
135 89 134 pm2.61dan ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → if i < I i i + 1 = if j < I j j + 1 ↔ i = j
136 135 ifbid ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → if if i < I i i + 1 = if j < I j j + 1 1 R 0 R = if i = j 1 R 0 R
137 eqid ⊢ 1 … N − 1 Mat R = 1 … N − 1 Mat R
138 fzfid ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → 1 … N − 1 ∈ Fin
139 eqid ⊢ 1 1 … N − 1 Mat R = 1 1 … N − 1 Mat R
140 137 26 27 138 29 19 21 139 mat1ov ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i 1 1 … N − 1 Mat R j = if i = j 1 R 0 R
141 136 140 eqtr4d ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → if if i < I i i + 1 = if j < I j j + 1 1 R 0 R = i 1 1 … N − 1 Mat R j
142 25 51 141 3eqtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N − 1 ∧ j ∈ 1 … N − 1 → i I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I j = i 1 1 … N − 1 Mat R j
143 142 ralrimivva ⊢ φ → ∀ i ∈ 1 … N − 1 ∀ j ∈ 1 … N − 1 i I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I j = i 1 1 … N − 1 Mat R j
144 5 3 3 4 4 16 smatrcl ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I ∈ Base R 1 … N − 1 × 1 … N − 1
145 elmapfn ⊢ I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I ∈ Base R 1 … N − 1 × 1 … N − 1 → I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I Fn 1 … N − 1 × 1 … N − 1
146 144 145 syl ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I Fn 1 … N − 1 × 1 … N − 1
147 fzfi ⊢ 1 … N − 1 ∈ Fin
148 eqid ⊢ Base 1 … N − 1 Mat R = Base 1 … N − 1 Mat R
149 137 148 139 mat1bas ⊢ R ∈ Ring ∧ 1 … N − 1 ∈ Fin → 1 1 … N − 1 Mat R ∈ Base 1 … N − 1 Mat R
150 2 147 149 sylancl ⊢ φ → 1 1 … N − 1 Mat R ∈ Base 1 … N − 1 Mat R
151 137 13 matbas2 ⊢ 1 … N − 1 ∈ Fin ∧ R ∈ Ring → Base R 1 … N − 1 × 1 … N − 1 = Base 1 … N − 1 Mat R
152 147 2 151 sylancr ⊢ φ → Base R 1 … N − 1 × 1 … N − 1 = Base 1 … N − 1 Mat R
153 150 152 eleqtrrd ⊢ φ → 1 1 … N − 1 Mat R ∈ Base R 1 … N − 1 × 1 … N − 1
154 elmapfn ⊢ 1 1 … N − 1 Mat R ∈ Base R 1 … N − 1 × 1 … N − 1 → 1 1 … N − 1 Mat R Fn 1 … N − 1 × 1 … N − 1
155 153 154 syl ⊢ φ → 1 1 … N − 1 Mat R Fn 1 … N − 1 × 1 … N − 1
156 eqfnov2 ⊢ I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I Fn 1 … N − 1 × 1 … N − 1 ∧ 1 1 … N − 1 Mat R Fn 1 … N − 1 × 1 … N − 1 → I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I = 1 1 … N − 1 Mat R ↔ ∀ i ∈ 1 … N − 1 ∀ j ∈ 1 … N − 1 i I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I j = i 1 1 … N − 1 Mat R j
157 146 155 156 syl2anc ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I = 1 1 … N − 1 Mat R ↔ ∀ i ∈ 1 … N − 1 ∀ j ∈ 1 … N − 1 i I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I j = i 1 1 … N − 1 Mat R j
158 143 157 mpbird ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ 1 ˙ I = 1 1 … N − 1 Mat R