Metamath Proof Explorer


Theorem submatres

Description: Special case where the submatrix is a restriction of the initial matrix, and no renumbering occurs. (Contributed by Thierry Arnoux, 26-Aug-2020)

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

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 submat1n.a ⊢ A = 1 … N Mat R
2 submat1n.b ⊢ B = Base A
3 1 2 submat1n ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → N subMat 1 ⁡ M N = N 1 … N subMat R ⁡ M N
4 simpr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → M ∈ B
5 nnuz ⊢ ℕ = ℤ ≥ 1
6 5 eleq2i ⊢ N ∈ ℕ ↔ N ∈ ℤ ≥ 1
7 6 biimpi ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℤ ≥ 1
8 eluzfz2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 1 → N ∈ 1 … N
9 7 8 syl ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ 1 … N
10 9 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → N ∈ 1 … N
11 eqid ⊢ 1 … N subMat R = 1 … N subMat R
12 1 11 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
13 4 10 10 12 syl3anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → N 1 … N subMat R ⁡ M N = i ∈ 1 … N ∖ N , j ∈ 1 … N ∖ N ⟼ i M j
14 fzdif2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 1 → 1 … N ∖ N = 1 … N − 1
15 7 14 syl ⊢ N ∈ ℕ → 1 … N ∖ N = 1 … N − 1
16 difss ⊢ 1 … N ∖ N ⊆ 1 … N
17 15 16 eqsstrrdi ⊢ N ∈ ℕ → 1 … N − 1 ⊆ 1 … N
18 17 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → 1 … N − 1 ⊆ 1 … N
19 resmpo ⊢ 1 … N − 1 ⊆ 1 … N ∧ 1 … N − 1 ⊆ 1 … N → i ∈ 1 … N , j ∈ 1 … N ⟼ i M j ↾ 1 … N − 1 × 1 … N − 1 = i ∈ 1 … N − 1 , j ∈ 1 … N − 1 ⟼ i M j
20 18 18 19 syl2anc ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → i ∈ 1 … N , j ∈ 1 … N ⟼ i M j ↾ 1 … N − 1 × 1 … N − 1 = i ∈ 1 … N − 1 , j ∈ 1 … N − 1 ⟼ i M j
21 1 2 matmpo ⊢ M ∈ B → M = i ∈ 1 … N , j ∈ 1 … N ⟼ i M j
22 21 reseq1d ⊢ M ∈ B → M ↾ 1 … N − 1 × 1 … N − 1 = i ∈ 1 … N , j ∈ 1 … N ⟼ i M j ↾ 1 … N − 1 × 1 … N − 1
23 22 adantl ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → M ↾ 1 … N − 1 × 1 … N − 1 = i ∈ 1 … N , j ∈ 1 … N ⟼ i M j ↾ 1 … N − 1 × 1 … N − 1
24 15 adantr ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → 1 … N ∖ N = 1 … N − 1
25 eqidd ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → i M j = i M j
26 24 24 25 mpoeq123dv ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → i ∈ 1 … N ∖ N , j ∈ 1 … N ∖ N ⟼ i M j = i ∈ 1 … N − 1 , j ∈ 1 … N − 1 ⟼ i M j
27 20 23 26 3eqtr4rd ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → i ∈ 1 … N ∖ N , j ∈ 1 … N ∖ N ⟼ i M j = M ↾ 1 … N − 1 × 1 … N − 1
28 3 13 27 3eqtrd ⊢ N ∈ ℕ ∧ M ∈ B → N subMat 1 ⁡ M N = M ↾ 1 … N − 1 × 1 … N − 1