Metamath Proof Explorer


Theorem scmatscmid

Description: A scalar matrix can be expressed as a multiplication of a scalar with the identity matrix. (Contributed by AV, 30-Oct-2019) (Revised 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 scmatscmid ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ 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 scmatel 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 ) ) ) )
8 7 simplbda โŠข ( ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ ) โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐‘€ = ( ๐‘ ยท 1 ) )
9 8 3impa โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ โˆƒ ๐‘ โˆˆ ๐พ ๐‘€ = ( ๐‘ ยท 1 ) )