Metamath Proof Explorer


Theorem submatminr1

Description: If we take a submatrix by removing the row I and column J , then the result is the same on the matrix with row I and column J modified by the minMatR1 operator. (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
submatminr1.r ⊢ φ → R ∈ Ring
submatminr1.m ⊢ φ → M ∈ B
submatminr1.e ⊢ E = I 1 … N minMatR1 R ⁡ M J
Assertion submatminr1 ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ M J = I subMat 1 ⁡ E 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 submatminr1.r ⊢ φ → R ∈ Ring
7 submatminr1.m ⊢ φ → M ∈ B
8 submatminr1.e ⊢ E = I 1 … N minMatR1 R ⁡ M J
9 eqid ⊢ 1 R = 1 R
10 1 2 9 minmar1marrep ⊢ R ∈ Ring ∧ M ∈ B → 1 … N minMatR1 R ⁡ M = M 1 … N matRRep R 1 R
11 6 7 10 syl2anc ⊢ φ → 1 … N minMatR1 R ⁡ M = M 1 … N matRRep R 1 R
12 11 oveqd ⊢ φ → I 1 … N minMatR1 R ⁡ M J = I M 1 … N matRRep R 1 R J
13 8 12 eqtrid ⊢ φ → E = I M 1 … N matRRep R 1 R J
14 eqid ⊢ Base R = Base R
15 14 9 ringidcl ⊢ R ∈ Ring → 1 R ∈ Base R
16 6 15 syl ⊢ φ → 1 R ∈ Base R
17 1 2 marrepcl ⊢ R ∈ Ring ∧ M ∈ B ∧ 1 R ∈ Base R ∧ I ∈ 1 … N ∧ J ∈ 1 … N → I M 1 … N matRRep R 1 R J ∈ B
18 6 7 16 4 5 17 syl32anc ⊢ φ → I M 1 … N matRRep R 1 R J ∈ B
19 13 18 eqeltrd ⊢ φ → E ∈ B
20 13 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → E = I M 1 … N matRRep R 1 R J
21 20 oveqd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i E j = i I M 1 … N matRRep R 1 R J j
22 7 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → M ∈ B
23 16 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → 1 R ∈ Base R
24 4 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → I ∈ 1 … N
25 5 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → J ∈ 1 … N
26 simp2 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i ∈ 1 … N ∖ I
27 26 eldifad ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i ∈ 1 … N
28 simp3 ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → j ∈ 1 … N ∖ J
29 28 eldifad ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → j ∈ 1 … N
30 eqid ⊢ 1 … N matRRep R = 1 … N matRRep R
31 eqid ⊢ 0 R = 0 R
32 1 2 30 31 marrepeval ⊢ M ∈ B ∧ 1 R ∈ Base R ∧ I ∈ 1 … N ∧ J ∈ 1 … N ∧ i ∈ 1 … N ∧ j ∈ 1 … N → i I M 1 … N matRRep R 1 R J j = if i = I if j = J 1 R 0 R i M j
33 22 23 24 25 27 29 32 syl222anc ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i I M 1 … N matRRep R 1 R J j = if i = I if j = J 1 R 0 R i M j
34 eldifsn ⊢ i ∈ 1 … N ∖ I ↔ i ∈ 1 … N ∧ i ≠ I
35 26 34 sylib ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i ∈ 1 … N ∧ i ≠ I
36 35 simprd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i ≠ I
37 36 neneqd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → ¬ i = I
38 37 iffalsed ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → if i = I if j = J 1 R 0 R i M j = i M j
39 21 33 38 3eqtrrd ⊢ φ ∧ i ∈ 1 … N ∖ I ∧ j ∈ 1 … N ∖ J → i M j = i E j
40 1 2 3 4 5 7 19 39 submateq ⊢ φ → I subMat 1 ⁡ M J = I subMat 1 ⁡ E J