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Theorem submateq

Description: Sufficient condition for two submatrices to be equal. (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses submateq.a ⊢ A = 1 … N Mat R
submateq.b ⊢ B = Base A
submateq.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
submateq.i ⊢ φ → I ∈ 1 … N
submateq.j ⊢ φ → J ∈ 1 … N
submateq.e ⊢ φ → E ∈ B
submateq.f ⊢ φ → F ∈ B
submateq.1 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i E j = i F j
Assertion submateq ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ E J = I subMat 1 ⁡ F J

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 submateq.a ⊢ A = 1 … N Mat R
2 submateq.b ⊢ B = Base A
3 submateq.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
4 submateq.i ⊢ φ → I ∈ 1 … N
5 submateq.j ⊢ φ → J ∈ 1 … N
6 submateq.e ⊢ φ → E ∈ B
7 submateq.f ⊢ φ → F ∈ B
8 submateq.1 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i E j = i F j
9 simprl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 → x ∈ 1 … N − 1
10 3 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x → N ∈ ℕ
11 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x → I ∈ 1 … N
12 simplr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x → x ∈ 1 … N − 1
13 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x → I ≤ x
14 10 11 12 13 submateqlem1 ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x → x ∈ I … N ∧ x + 1 ∈ 1 … N ∖ I
15 14 simprd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x → x + 1 ∈ 1 … N ∖ I
16 9 15 syldanl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x → x + 1 ∈ 1 … N ∖ I
17 16 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → x + 1 ∈ 1 … N ∖ I
18 simprr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 → y ∈ 1 … N − 1
19 3 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ J ≤ y → N ∈ ℕ
20 5 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ J ≤ y → J ∈ 1 … N
21 simplr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ J ≤ y → y ∈ 1 … N − 1
22 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ J ≤ y → J ≤ y
23 19 20 21 22 submateqlem1 ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ J ≤ y → y ∈ J … N ∧ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J
24 23 simprd ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ J ≤ y → y + 1 ∈ 1 … N ∖ J
25 18 24 syldanl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ J ≤ y → y + 1 ∈ 1 … N ∖ J
26 25 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → y + 1 ∈ 1 … N ∖ J
27 17 26 jca ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → x + 1 ∈ 1 … N ∖ I ∧ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J
28 ovexd ⊢ φ → x + 1 ∈ V
29 ovexd ⊢ φ → y + 1 ∈ V
30 simpl ⊢ i = x + 1 ∧ j = y + 1 → i = x + 1
31 30 eleq1d ⊢ i = x + 1 ∧ j = y + 1 → i ∈ 1 … N ∖ I ↔ x + 1 ∈ 1 … N ∖ I
32 simpr ⊢ i = x + 1 ∧ j = y + 1 → j = y + 1
33 32 eleq1d ⊢ i = x + 1 ∧ j = y + 1 → j ∈ 1 … N ∖ J ↔ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J
34 31 33 anbi12d ⊢ i = x + 1 ∧ j = y + 1 → i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J ↔ x + 1 ∈ 1 … N ∖ I ∧ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J
35 oveq12 ⊢ i = x + 1 ∧ j = y + 1 → i E j = x + 1 E y + 1
36 oveq12 ⊢ i = x + 1 ∧ j = y + 1 → i F j = x + 1 F y + 1
37 35 36 eqeq12d ⊢ i = x + 1 ∧ j = y + 1 → i E j = i F j ↔ x + 1 E y + 1 = x + 1 F y + 1
38 34 37 imbi12d ⊢ i = x + 1 ∧ j = y + 1 → i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i E j = i F j ↔ x + 1 ∈ 1 … N ∖ I ∧ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J → x + 1 E y + 1 = x + 1 F y + 1
39 8 3expib ⊢ φ → i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i E j = i F j
40 28 29 38 39 vtocl2d ⊢ φ → x + 1 ∈ 1 … N ∖ I ∧ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J → x + 1 E y + 1 = x + 1 F y + 1
41 40 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → x + 1 ∈ 1 … N ∖ I ∧ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J → x + 1 E y + 1 = x + 1 F y + 1
42 27 41 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → x + 1 E y + 1 = x + 1 F y + 1
43 eqid ⊢ I subMat 1 ⁡ E J = I subMat 1 ⁡ E J
44 3 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → N ∈ ℕ
45 4 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → I ∈ 1 … N
46 5 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → J ∈ 1 … N
47 eqid ⊢ Base R = Base R
48 1 47 2 matbas2i ⊢ E ∈ B → E ∈ Base R 1 … N × 1 … N
49 6 48 syl ⊢ φ → E ∈ Base R 1 … N × 1 … N
50 49 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → E ∈ Base R 1 … N × 1 … N
51 14 simpld ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x → x ∈ I … N
52 9 51 syldanl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x → x ∈ I … N
53 52 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → x ∈ I … N
54 23 simpld ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ J ≤ y → y ∈ J … N
55 18 54 syldanl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ J ≤ y → y ∈ J … N
56 55 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → y ∈ J … N
57 43 44 44 45 46 50 53 56 smatbr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → x I subMat 1 ⁡ E J y = x + 1 E y + 1
58 eqid ⊢ I subMat 1 ⁡ F J = I subMat 1 ⁡ F J
59 1 47 2 matbas2i ⊢ F ∈ B → F ∈ Base R 1 … N × 1 … N
60 7 59 syl ⊢ φ → F ∈ Base R 1 … N × 1 … N
61 60 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → F ∈ Base R 1 … N × 1 … N
62 58 44 44 45 46 61 53 56 smatbr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → x I subMat 1 ⁡ F J y = x + 1 F y + 1
63 42 57 62 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ J ≤ y → x I subMat 1 ⁡ E J y = x I subMat 1 ⁡ F J y
64 16 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → x + 1 ∈ 1 … N ∖ I
65 3 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ y < J → N ∈ ℕ
66 5 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ y < J → J ∈ 1 … N
67 simplr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ y < J → y ∈ 1 … N − 1
68 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ y < J → y < J
69 65 66 67 68 submateqlem2 ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ y < J → y ∈ 1 ..^ J ∧ y ∈ 1 … N ∖ J
70 69 simprd ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ y < J → y ∈ 1 … N ∖ J
71 18 70 syldanl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ y < J → y ∈ 1 … N ∖ J
72 71 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → y ∈ 1 … N ∖ J
73 64 72 jca ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → x + 1 ∈ 1 … N ∖ I ∧ y ∈ 1 … N ∖ J
74 vex ⊢ y ∈ V
75 74 a1i ⊢ φ → y ∈ V
76 simpl ⊢ i = x + 1 ∧ j = y → i = x + 1
77 76 eleq1d ⊢ i = x + 1 ∧ j = y → i ∈ 1 … N ∖ I ↔ x + 1 ∈ 1 … N ∖ I
78 simpr ⊢ i = x + 1 ∧ j = y → j = y
79 eqidd ⊢ i = x + 1 ∧ j = y → 1 … N ∖ J = 1 … N ∖ J
80 78 79 eleq12d ⊢ i = x + 1 ∧ j = y → j ∈ 1 … N ∖ J ↔ y ∈ 1 … N ∖ J
81 77 80 anbi12d ⊢ i = x + 1 ∧ j = y → i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J ↔ x + 1 ∈ 1 … N ∖ I ∧ y ∈ 1 … N ∖ J
82 oveq12 ⊢ i = x + 1 ∧ j = y → i E j = x + 1 E y
83 oveq12 ⊢ i = x + 1 ∧ j = y → i F j = x + 1 F y
84 82 83 eqeq12d ⊢ i = x + 1 ∧ j = y → i E j = i F j ↔ x + 1 E y = x + 1 F y
85 81 84 imbi12d ⊢ i = x + 1 ∧ j = y → i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i E j = i F j ↔ x + 1 ∈ 1 … N ∖ I ∧ y ∈ 1 … N ∖ J → x + 1 E y = x + 1 F y
86 28 75 85 39 vtocl2d ⊢ φ → x + 1 ∈ 1 … N ∖ I ∧ y ∈ 1 … N ∖ J → x + 1 E y = x + 1 F y
87 86 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → x + 1 ∈ 1 … N ∖ I ∧ y ∈ 1 … N ∖ J → x + 1 E y = x + 1 F y
88 73 87 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → x + 1 E y = x + 1 F y
89 3 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → N ∈ ℕ
90 4 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → I ∈ 1 … N
91 5 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → J ∈ 1 … N
92 49 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → E ∈ Base R 1 … N × 1 … N
93 52 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → x ∈ I … N
94 69 simpld ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ y < J → y ∈ 1 ..^ J
95 18 94 syldanl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ y < J → y ∈ 1 ..^ J
96 95 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → y ∈ 1 ..^ J
97 43 89 89 90 91 92 93 96 smattr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → x I subMat 1 ⁡ E J y = x + 1 E y
98 60 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → F ∈ Base R 1 … N × 1 … N
99 58 89 89 90 91 98 93 96 smattr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → x I subMat 1 ⁡ F J y = x + 1 F y
100 88 97 99 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x ∧ y < J → x I subMat 1 ⁡ E J y = x I subMat 1 ⁡ F J y
101 fz1ssnn ⊢ 1 … N ⊆ ℕ
102 101 5 sselid ⊢ φ → J ∈ ℕ
103 102 nnred ⊢ φ → J ∈ ℝ
104 103 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 → J ∈ ℝ
105 fz1ssnn ⊢ 1 … N − 1 ⊆ ℕ
106 105 18 sselid ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 → y ∈ ℕ
107 106 nnred ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 → y ∈ ℝ
108 lelttric ⊢ J ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ → J ≤ y ∨ y < J
109 104 107 108 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 → J ≤ y ∨ y < J
110 109 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x → J ≤ y ∨ y < J
111 63 100 110 mpjaodan ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ I ≤ x → x I subMat 1 ⁡ E J y = x I subMat 1 ⁡ F J y
112 3 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I → N ∈ ℕ
113 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I → I ∈ 1 … N
114 simplr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I → x ∈ 1 … N − 1
115 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I → x < I
116 112 113 114 115 submateqlem2 ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I → x ∈ 1 ..^ I ∧ x ∈ 1 … N ∖ I
117 116 simprd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I → x ∈ 1 … N ∖ I
118 9 117 syldanl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I → x ∈ 1 … N ∖ I
119 118 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → x ∈ 1 … N ∖ I
120 25 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → y + 1 ∈ 1 … N ∖ J
121 119 120 jca ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → x ∈ 1 … N ∖ I ∧ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J
122 vex ⊢ x ∈ V
123 122 a1i ⊢ φ → x ∈ V
124 simpl ⊢ i = x ∧ j = y + 1 → i = x
125 124 eleq1d ⊢ i = x ∧ j = y + 1 → i ∈ 1 … N ∖ I ↔ x ∈ 1 … N ∖ I
126 simpr ⊢ i = x ∧ j = y + 1 → j = y + 1
127 126 eleq1d ⊢ i = x ∧ j = y + 1 → j ∈ 1 … N ∖ J ↔ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J
128 125 127 anbi12d ⊢ i = x ∧ j = y + 1 → i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J ↔ x ∈ 1 … N ∖ I ∧ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J
129 oveq12 ⊢ i = x ∧ j = y + 1 → i E j = x E y + 1
130 oveq12 ⊢ i = x ∧ j = y + 1 → i F j = x F y + 1
131 129 130 eqeq12d ⊢ i = x ∧ j = y + 1 → i E j = i F j ↔ x E y + 1 = x F y + 1
132 128 131 imbi12d ⊢ i = x ∧ j = y + 1 → i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i E j = i F j ↔ x ∈ 1 … N ∖ I ∧ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J → x E y + 1 = x F y + 1
133 123 29 132 39 vtocl2d ⊢ φ → x ∈ 1 … N ∖ I ∧ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J → x E y + 1 = x F y + 1
134 133 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → x ∈ 1 … N ∖ I ∧ y + 1 ∈ 1 … N ∖ J → x E y + 1 = x F y + 1
135 121 134 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → x E y + 1 = x F y + 1
136 3 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → N ∈ ℕ
137 4 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → I ∈ 1 … N
138 5 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → J ∈ 1 … N
139 49 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → E ∈ Base R 1 … N × 1 … N
140 116 simpld ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I → x ∈ 1 ..^ I
141 9 140 syldanl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I → x ∈ 1 ..^ I
142 141 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → x ∈ 1 ..^ I
143 55 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → y ∈ J … N
144 43 136 136 137 138 139 142 143 smatbl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → x I subMat 1 ⁡ E J y = x E y + 1
145 60 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → F ∈ Base R 1 … N × 1 … N
146 58 136 136 137 138 145 142 143 smatbl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → x I subMat 1 ⁡ F J y = x F y + 1
147 135 144 146 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ J ≤ y → x I subMat 1 ⁡ E J y = x I subMat 1 ⁡ F J y
148 118 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → x ∈ 1 … N ∖ I
149 71 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → y ∈ 1 … N ∖ J
150 148 149 jca ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → x ∈ 1 … N ∖ I ∧ y ∈ 1 … N ∖ J
151 simpl ⊢ i = x ∧ j = y → i = x
152 151 eleq1d ⊢ i = x ∧ j = y → i ∈ 1 … N ∖ I ↔ x ∈ 1 … N ∖ I
153 simpr ⊢ i = x ∧ j = y → j = y
154 153 eleq1d ⊢ i = x ∧ j = y → j ∈ 1 … N ∖ J ↔ y ∈ 1 … N ∖ J
155 152 154 anbi12d ⊢ i = x ∧ j = y → i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J ↔ x ∈ 1 … N ∖ I ∧ y ∈ 1 … N ∖ J
156 oveq12 ⊢ i = x ∧ j = y → i E j = x E y
157 oveq12 ⊢ i = x ∧ j = y → i F j = x F y
158 156 157 eqeq12d ⊢ i = x ∧ j = y → i E j = i F j ↔ x E y = x F y
159 155 158 imbi12d ⊢ i = x ∧ j = y → i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i E j = i F j ↔ x ∈ 1 … N ∖ I ∧ y ∈ 1 … N ∖ J → x E y = x F y
160 123 75 159 39 vtocl2d ⊢ φ → x ∈ 1 … N ∖ I ∧ y ∈ 1 … N ∖ J → x E y = x F y
161 160 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → x ∈ 1 … N ∖ I ∧ y ∈ 1 … N ∖ J → x E y = x F y
162 150 161 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → x E y = x F y
163 3 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → N ∈ ℕ
164 4 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → I ∈ 1 … N
165 5 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → J ∈ 1 … N
166 49 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → E ∈ Base R 1 … N × 1 … N
167 141 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → x ∈ 1 ..^ I
168 95 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → y ∈ 1 ..^ J
169 43 163 163 164 165 166 167 168 smattl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → x I subMat 1 ⁡ E J y = x E y
170 60 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → F ∈ Base R 1 … N × 1 … N
171 58 163 163 164 165 170 167 168 smattl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → x I subMat 1 ⁡ F J y = x F y
172 162 169 171 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I ∧ y < J → x I subMat 1 ⁡ E J y = x I subMat 1 ⁡ F J y
173 109 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I → J ≤ y ∨ y < J
174 147 172 173 mpjaodan ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 ∧ x < I → x I subMat 1 ⁡ E J y = x I subMat 1 ⁡ F J y
175 101 4 sselid ⊢ φ → I ∈ ℕ
176 175 nnred ⊢ φ → I ∈ ℝ
177 176 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 → I ∈ ℝ
178 105 9 sselid ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 → x ∈ ℕ
179 178 nnred ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 → x ∈ ℝ
180 lelttric ⊢ I ∈ ℝ ∧ x ∈ ℝ → I ≤ x ∨ x < I
181 177 179 180 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 → I ≤ x ∨ x < I
182 111 174 181 mpjaodan ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … N − 1 ∧ y ∈ 1 … N − 1 → x I subMat 1 ⁡ E J y = x I subMat 1 ⁡ F J y
183 182 ralrimivva ⊢ φ → ∀ x ∈ 1 … N − 1 ∀ y ∈ 1 … N − 1 x I subMat 1 ⁡ E J y = x I subMat 1 ⁡ F J y
184 eqid ⊢ Base 1 … N − 1 Mat R = Base 1 … N − 1 Mat R
185 1 2 184 43 3 4 5 6 smatcl ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ E J ∈ Base 1 … N − 1 Mat R
186 1 2 184 58 3 4 5 7 smatcl ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ F J ∈ Base 1 … N − 1 Mat R
187 eqid ⊢ 1 … N − 1 Mat R = 1 … N − 1 Mat R
188 187 184 eqmat ⊢ I subMat 1 ⁡ E J ∈ Base 1 … N − 1 Mat R ∧ I subMat 1 ⁡ F J ∈ Base 1 … N − 1 Mat R → I subMat 1 ⁡ E J = I subMat 1 ⁡ F J ↔ ∀ x ∈ 1 … N − 1 ∀ y ∈ 1 … N − 1 x I subMat 1 ⁡ E J y = x I subMat 1 ⁡ F J y
189 185 186 188 syl2anc ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ E J = I subMat 1 ⁡ F J ↔ ∀ x ∈ 1 … N − 1 ∀ y ∈ 1 … N − 1 x I subMat 1 ⁡ E J y = x I subMat 1 ⁡ F J y
190 183 189 mpbird ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ E J = I subMat 1 ⁡ F J