Metamath Proof Explorer


Theorem scmatel

Description: An N x N scalar matrix over (a ring) R . (Contributed by AV, 18-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses scmatval.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐‘… )
scmatval.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
scmatval.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
scmatval.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ด )
scmatval.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ด )
scmatval.s โŠข ๐‘† = ( ๐‘ ScMat ๐‘… )
Assertion scmatel ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘† โ†” ( ๐‘€ โˆˆ ๐ต โˆง โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐‘€ = ( ๐‘ ยท 1 ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 scmatval.k โŠข ๐พ = ( Base โ€˜ ๐‘… )
2 scmatval.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
3 scmatval.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐ด )
4 scmatval.1 โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐ด )
5 scmatval.t โŠข ยท = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐ด )
6 scmatval.s โŠข ๐‘† = ( ๐‘ ScMat ๐‘… )
7 1 2 3 4 5 6 scmatval โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ๐‘† = { ๐‘š โˆˆ ๐ต โˆฃ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐‘š = ( ๐‘ ยท 1 ) } )
8 7 eleq2d โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘† โ†” ๐‘€ โˆˆ { ๐‘š โˆˆ ๐ต โˆฃ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐‘š = ( ๐‘ ยท 1 ) } ) )
9 eqeq1 โŠข ( ๐‘š = ๐‘€ โ†’ ( ๐‘š = ( ๐‘ ยท 1 ) โ†” ๐‘€ = ( ๐‘ ยท 1 ) ) )
10 9 rexbidv โŠข ( ๐‘š = ๐‘€ โ†’ ( โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐‘š = ( ๐‘ ยท 1 ) โ†” โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐‘€ = ( ๐‘ ยท 1 ) ) )
11 10 elrab โŠข ( ๐‘€ โˆˆ { ๐‘š โˆˆ ๐ต โˆฃ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐‘š = ( ๐‘ ยท 1 ) } โ†” ( ๐‘€ โˆˆ ๐ต โˆง โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐‘€ = ( ๐‘ ยท 1 ) ) )
12 8 11 bitrdi โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘† โ†” ( ๐‘€ โˆˆ ๐ต โˆง โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐‘€ = ( ๐‘ ยท 1 ) ) ) )