Metamath Proof Explorer


Theorem submat1n

Description: One case where the submatrix with integer indices, subMat1 , and the general submatrix subMat , agree. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses submat1n.a ⊢ A = 1 … N Mat R
submat1n.b ⊢ B = Base A
Assertion submat1n ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → N subMat 1 ⁡ M N = N 1 … N subMat R ⁡ M N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 submat1n.a ⊢ A = 1 … N Mat R
2 submat1n.b ⊢ B = Base A
3 fzdif2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 1 → 1 … N ∖ N = 1 … N − 1
4 nnuz ⊢ ℕ = ℤ ≥ 1
5 3 4 eleq2s ⊢ N ∈ ℕ → 1 … N ∖ N = 1 … N − 1
6 5 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → 1 … N ∖ N = 1 … N − 1
7 6 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B ∧ i ∈ 1 … N ∖ N → 1 … N ∖ N = 1 … N − 1
8 eqid ⊢ N subMat 1 ⁡ M N = N subMat 1 ⁡ M N
9 elfz1end ⊢ N ∈ ℕ ↔ N ∈ 1 … N
10 9 biimpi ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ 1 … N
11 10 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → N ∈ 1 … N
12 11 9 sylibr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → N ∈ ℕ
13 12 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B ∧ i ∈ 1 … N ∖ N ∧ j ∈ 1 … N ∖ N → N ∈ ℕ
14 13 10 syl ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B ∧ i ∈ 1 … N ∖ N ∧ j ∈ 1 … N ∖ N → N ∈ 1 … N
15 eqid ⊢ Base R = Base R
16 1 15 2 matbas2i ⊢ M ∈ B → M ∈ Base R 1 … N × 1 … N
17 16 ad2antlr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B ∧ i ∈ 1 … N ∖ N ∧ j ∈ 1 … N ∖ N → M ∈ Base R 1 … N × 1 … N
18 simprl ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B ∧ i ∈ 1 … N ∖ N ∧ j ∈ 1 … N ∖ N → i ∈ 1 … N ∖ N
19 nnz ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℤ
20 fzoval ⊢ N ∈ ℤ → 1 ..^ N = 1 … N − 1
21 19 20 syl ⊢ N ∈ ℕ → 1 ..^ N = 1 … N − 1
22 21 5 eqtr4d ⊢ N ∈ ℕ → 1 ..^ N = 1 … N ∖ N
23 13 22 syl ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B ∧ i ∈ 1 … N ∖ N ∧ j ∈ 1 … N ∖ N → 1 ..^ N = 1 … N ∖ N
24 18 23 eleqtrrd ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B ∧ i ∈ 1 … N ∖ N ∧ j ∈ 1 … N ∖ N → i ∈ 1 ..^ N
25 simprr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B ∧ i ∈ 1 … N ∖ N ∧ j ∈ 1 … N ∖ N → j ∈ 1 … N ∖ N
26 25 23 eleqtrrd ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B ∧ i ∈ 1 … N ∖ N ∧ j ∈ 1 … N ∖ N → j ∈ 1 ..^ N
27 8 13 13 14 14 17 24 26 smattl ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B ∧ i ∈ 1 … N ∖ N ∧ j ∈ 1 … N ∖ N → i N subMat 1 ⁡ M N j = i M j
28 27 eqcomd ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B ∧ i ∈ 1 … N ∖ N ∧ j ∈ 1 … N ∖ N → i M j = i N subMat 1 ⁡ M N j
29 6 7 28 mpoeq123dva ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → i ∈ 1 … N ∖ N , j ∈ 1 … N ∖ N ⟼ i M j = i ∈ 1 … N − 1 , j ∈ 1 … N − 1 ⟼ i N subMat 1 ⁡ M N j
30 simpr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → M ∈ B
31 eqid ⊢ 1 … N subMat R = 1 … N subMat R
32 1 31 2 submaval ⊢ M ∈ B ∧ N ∈ 1 … N ∧ N ∈ 1 … N → N 1 … N subMat R ⁡ M N = i ∈ 1 … N ∖ N , j ∈ 1 … N ∖ N ⟼ i M j
33 30 11 11 32 syl3anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → N 1 … N subMat R ⁡ M N = i ∈ 1 … N ∖ N , j ∈ 1 … N ∖ N ⟼ i M j
34 eqid ⊢ Base 1 … N − 1 Mat R = Base 1 … N − 1 Mat R
35 1 2 34 8 12 11 11 30 smatcl ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → N subMat 1 ⁡ M N ∈ Base 1 … N − 1 Mat R
36 eqid ⊢ 1 … N − 1 Mat R = 1 … N − 1 Mat R
37 36 34 matmpo ⊢ N subMat 1 ⁡ M N ∈ Base 1 … N − 1 Mat R → N subMat 1 ⁡ M N = i ∈ 1 … N − 1 , j ∈ 1 … N − 1 ⟼ i N subMat 1 ⁡ M N j
38 35 37 syl ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → N subMat 1 ⁡ M N = i ∈ 1 … N − 1 , j ∈ 1 … N − 1 ⟼ i N subMat 1 ⁡ M N j
39 29 33 38 3eqtr4rd ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → N subMat 1 ⁡ M N = N 1 … N subMat R ⁡ M N