Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mdetrlin Structured version   Visualization version   Unicode version

Theorem mdetrlin 19704
 Description: The determinant function is additive for each row: The matrices X, Y, Z are identical except for the I's row, and the I's row of the matrix X is the componentwise sum of the I's row of the matrices Y and Z. In this case the determinant of X is the sum of the determinants of Y and Z. (Contributed by SO, 9-Jul-2018.) (Proof shortened by AV, 23-Jul-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mdetrlin.a Mat
mdetrlin.b
mdetrlin.p
mdetrlin.r
mdetrlin.x
mdetrlin.y
mdetrlin.z
mdetrlin.i
mdetrlin.eq
mdetrlin.ne1
mdetrlin.ne2
Assertion
Ref Expression
mdetrlin

Proof of Theorem mdetrlin
Dummy variables are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fvex 5889 . . . . . 6
2 ovex 6336 . . . . . . 7 RHom pmSgnmulGrp g
3 eqid 2471 . . . . . . 7 RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
42, 3fnmpti 5716 . . . . . 6 RHom pmSgnmulGrp g
5 ovex 6336 . . . . . . 7 RHom pmSgnmulGrp g
6 eqid 2471 . . . . . . 7 RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
75, 6fnmpti 5716 . . . . . 6 RHom pmSgnmulGrp g
8 ofmpteq 6569 . . . . . 6 RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
91, 4, 7, 8mp3an 1390 . . . . 5 RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
10 mdetrlin.r . . . . . . . . . 10
11 crngring 17869 . . . . . . . . . 10
1210, 11syl 17 . . . . . . . . 9
1312adantr 472 . . . . . . . 8
14 mdetrlin.y . . . . . . . . . . . . 13
15 mdetrlin.a . . . . . . . . . . . . . 14 Mat
16 mdetrlin.b . . . . . . . . . . . . . 14
1715, 16matrcl 19514 . . . . . . . . . . . . 13
1814, 17syl 17 . . . . . . . . . . . 12
1918simpld 466 . . . . . . . . . . 11
20 zrhpsgnmhm 19229 . . . . . . . . . . 11 RHom pmSgn MndHom mulGrp
2112, 19, 20syl2anc 673 . . . . . . . . . 10 RHom pmSgn MndHom mulGrp
22 eqid 2471 . . . . . . . . . . 11
23 eqid 2471 . . . . . . . . . . . 12 mulGrp mulGrp
24 eqid 2471 . . . . . . . . . . . 12
2523, 24mgpbas 17807 . . . . . . . . . . 11 mulGrp
2622, 25mhmf 16665 . . . . . . . . . 10 RHom pmSgn MndHom mulGrp RHom pmSgn
2721, 26syl 17 . . . . . . . . 9 RHom pmSgn
2827ffvelrnda 6037 . . . . . . . 8 RHom pmSgn
2923crngmgp 17866 . . . . . . . . . . 11 mulGrp CMnd
3010, 29syl 17 . . . . . . . . . 10 mulGrp CMnd
3130adantr 472 . . . . . . . . 9 mulGrp CMnd
3219adantr 472 . . . . . . . . 9
3315, 24, 16matbas2i 19524 . . . . . . . . . . . . 13
34 elmapi 7511 . . . . . . . . . . . . 13
3514, 33, 343syl 18 . . . . . . . . . . . 12
3635ad2antrr 740 . . . . . . . . . . 11
37 simpr 468 . . . . . . . . . . 11
38 eqid 2471 . . . . . . . . . . . . . 14
3938, 22symgbasf 17103 . . . . . . . . . . . . 13
4039adantl 473 . . . . . . . . . . . 12
4140ffvelrnda 6037 . . . . . . . . . . 11
4236, 37, 41fovrnd 6460 . . . . . . . . . 10
4342ralrimiva 2809 . . . . . . . . 9
4425, 31, 32, 43gsummptcl 17677 . . . . . . . 8 mulGrp g
45 mdetrlin.z . . . . . . . . . . . . 13
4615, 24, 16matbas2i 19524 . . . . . . . . . . . . 13
47 elmapi 7511 . . . . . . . . . . . . 13
4845, 46, 473syl 18 . . . . . . . . . . . 12
4948ad2antrr 740 . . . . . . . . . . 11
5049, 37, 41fovrnd 6460 . . . . . . . . . 10
5150ralrimiva 2809 . . . . . . . . 9
5225, 31, 32, 51gsummptcl 17677 . . . . . . . 8 mulGrp g
53 mdetrlin.p . . . . . . . . 9
54 eqid 2471 . . . . . . . . 9
5524, 53, 54ringdi 17877 . . . . . . . 8 RHom pmSgn mulGrp g mulGrp g RHom pmSgnmulGrp g mulGrp g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
5613, 28, 44, 52, 55syl13anc 1294 . . . . . . 7 RHom pmSgnmulGrp g mulGrp g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
57 cmnmnd 17523 . . . . . . . . . . . . 13 mulGrp CMnd mulGrp
5831, 57syl 17 . . . . . . . . . . . 12 mulGrp
59 mdetrlin.i . . . . . . . . . . . . 13
6059adantr 472 . . . . . . . . . . . 12
6135adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13
6240, 60ffvelrnd 6038 . . . . . . . . . . . . 13
6361, 60, 62fovrnd 6460 . . . . . . . . . . . 12
64 id 22 . . . . . . . . . . . . . 14
65 fveq2 5879 . . . . . . . . . . . . . 14
6664, 65oveq12d 6326 . . . . . . . . . . . . 13
6725, 66gsumsn 17665 . . . . . . . . . . . 12 mulGrp mulGrp g
6858, 60, 63, 67syl3anc 1292 . . . . . . . . . . 11 mulGrp g
6968, 63eqeltrd 2549 . . . . . . . . . 10 mulGrp g
7048adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13
7170, 60, 62fovrnd 6460 . . . . . . . . . . . 12
7264, 65oveq12d 6326 . . . . . . . . . . . . 13
7325, 72gsumsn 17665 . . . . . . . . . . . 12 mulGrp mulGrp g
7458, 60, 71, 73syl3anc 1292 . . . . . . . . . . 11 mulGrp g
7574, 71eqeltrd 2549 . . . . . . . . . 10 mulGrp g
76 difssd 3550 . . . . . . . . . . . 12
77 ssfi 7810 . . . . . . . . . . . 12
7832, 76, 77syl2anc 673 . . . . . . . . . . 11
79 eldifi 3544 . . . . . . . . . . . . 13
80 mdetrlin.x . . . . . . . . . . . . . . . 16
8115, 24, 16matbas2i 19524 . . . . . . . . . . . . . . . 16
82 elmapi 7511 . . . . . . . . . . . . . . . 16
8380, 81, 823syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15
8483ad2antrr 740 . . . . . . . . . . . . . 14
8584, 37, 41fovrnd 6460 . . . . . . . . . . . . 13
8679, 85sylan2 482 . . . . . . . . . . . 12
8786ralrimiva 2809 . . . . . . . . . . 11
8825, 31, 78, 87gsummptcl 17677 . . . . . . . . . 10 mulGrp g
8924, 53, 54ringdir 17878 . . . . . . . . . 10 mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g
9013, 69, 75, 88, 89syl13anc 1294 . . . . . . . . 9 mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g
9123, 54mgpplusg 17805 . . . . . . . . . . 11 mulGrp
92 disjdif 3830 . . . . . . . . . . . 12
9392a1i 11 . . . . . . . . . . 11
9459snssd 4108 . . . . . . . . . . . . . 14
9594adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13
96 undif 3839 . . . . . . . . . . . . 13
9795, 96sylib 201 . . . . . . . . . . . 12
9897eqcomd 2477 . . . . . . . . . . 11
9925, 91, 31, 32, 85, 93, 98gsummptfidmsplit 17641 . . . . . . . . . 10 mulGrp g mulGrp g mulGrp g
100 mdetrlin.eq . . . . . . . . . . . . . . . 16
101100adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . 15
102101oveqd 6325 . . . . . . . . . . . . . 14
103 xpss1 4948 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
10495, 103syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
10561, 104fssresd 5762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
106 ffn 5739 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
107105, 106syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16
10870, 104fssresd 5762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
109 ffn 5739 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
110108, 109syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16
111 snex 4641 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
112 xpexg 6612 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
113111, 32, 112sylancr 676 . . . . . . . . . . . . . . . 16
114 snidg 3986 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
11560, 114syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
116 opelxp 4869 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
117115, 62, 116sylanbrc 677 . . . . . . . . . . . . . . . 16
118 fnfvof 6564 . . . . . . . . . . . . . . . 16
119107, 110, 113, 117, 118syl22anc 1293 . . . . . . . . . . . . . . 15
120 df-ov 6311 . . . . . . . . . . . . . . 15
121 df-ov 6311 . . . . . . . . . . . . . . . 16
122 df-ov 6311 . . . . . . . . . . . . . . . 16
123121, 122oveq12i 6320 . . . . . . . . . . . . . . 15
124119, 120, 1233eqtr4g 2530 . . . . . . . . . . . . . 14
125102, 124eqtrd 2505 . . . . . . . . . . . . 13
126 ovres 6455 . . . . . . . . . . . . . 14
127115, 62, 126syl2anc 673 . . . . . . . . . . . . 13
128 ovres 6455 . . . . . . . . . . . . . . 15
129115, 62, 128syl2anc 673 . . . . . . . . . . . . . 14
130 ovres 6455 . . . . . . . . . . . . . . 15
131115, 62, 130syl2anc 673 . . . . . . . . . . . . . 14
132129, 131oveq12d 6326 . . . . . . . . . . . . 13
133125, 127, 1323eqtr3d 2513 . . . . . . . . . . . 12
13483adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14
135134, 60, 62fovrnd 6460 . . . . . . . . . . . . 13
13664, 65oveq12d 6326 . . . . . . . . . . . . . 14
13725, 136gsumsn 17665 . . . . . . . . . . . . 13 mulGrp mulGrp g
13858, 60, 135, 137syl3anc 1292 . . . . . . . . . . . 12 mulGrp g
13968, 74oveq12d 6326 . . . . . . . . . . . 12 mulGrp g mulGrp g
140133, 138, 1393eqtr4d 2515 . . . . . . . . . . 11 mulGrp g mulGrp g mulGrp g
141140oveq1d 6323 . . . . . . . . . 10 mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g
14299, 141eqtrd 2505 . . . . . . . . 9 mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g
14325, 91, 31, 32, 42, 93, 98gsummptfidmsplit 17641 . . . . . . . . . . 11 mulGrp g mulGrp g mulGrp g
144 mdetrlin.ne1 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
145144ad2antrr 740 . . . . . . . . . . . . . . . 16
146145oveqd 6325 . . . . . . . . . . . . . . 15
147 simpr 468 . . . . . . . . . . . . . . . 16
14879, 41sylan2 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16
149 ovres 6455 . . . . . . . . . . . . . . . 16
150147, 148, 149syl2anc 673 . . . . . . . . . . . . . . 15
151 ovres 6455 . . . . . . . . . . . . . . . 16
152147, 148, 151syl2anc 673 . . . . . . . . . . . . . . 15
153146, 150, 1523eqtr3rd 2514 . . . . . . . . . . . . . 14
154153mpteq2dva 4482 . . . . . . . . . . . . 13
155154oveq2d 6324 . . . . . . . . . . . 12 mulGrp g mulGrp g
156155oveq2d 6324 . . . . . . . . . . 11 mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g
157143, 156eqtrd 2505 . . . . . . . . . 10 mulGrp g mulGrp g mulGrp g
15825, 91, 31, 32, 50, 93, 98gsummptfidmsplit 17641 . . . . . . . . . . 11 mulGrp g mulGrp g mulGrp g
159 mdetrlin.ne2 . . . . . . . . . . . . . . . . 17
160159ad2antrr 740 . . . . . . . . . . . . . . . 16
161160oveqd 6325 . . . . . . . . . . . . . . 15
162 ovres 6455 . . . . . . . . . . . . . . . 16
163147, 148, 162syl2anc 673 . . . . . . . . . . . . . . 15
164161, 150, 1633eqtr3rd 2514 . . . . . . . . . . . . . 14
165164mpteq2dva 4482 . . . . . . . . . . . . 13
166165oveq2d 6324 . . . . . . . . . . . 12 mulGrp g mulGrp g
167166oveq2d 6324 . . . . . . . . . . 11 mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g
168158, 167eqtrd 2505 . . . . . . . . . 10 mulGrp g mulGrp g mulGrp g
169157, 168oveq12d 6326 . . . . . . . . 9 mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g mulGrp g
17090, 142, 1693eqtr4rd 2516 . . . . . . . 8 mulGrp g mulGrp g mulGrp g
171170oveq2d 6324 . . . . . . 7 RHom pmSgnmulGrp g mulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
17256, 171eqtr3d 2507 . . . . . 6 RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
173172mpteq2dva 4482 . . . . 5 RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
1749, 173syl5eq 2517 . . . 4 RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
175174oveq2d 6324 . . 3 g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g g RHom pmSgnmulGrp g
176 ringcmn 17889 . . . . 5 CMnd
17710, 11, 1763syl 18 . . . 4 CMnd
17838, 22symgbasfi 17105 . . . . 5
17919, 178syl 17 . . . 4
18024, 54ringcl 17872 . . . . 5 RHom pmSgn mulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
18113, 28, 44, 180syl3anc 1292 . . . 4 RHom pmSgnmulGrp g
18224, 54ringcl 17872 . . . . 5 RHom pmSgn mulGrp g RHom pmSgnmulGrp g
18313, 28, 52, 182syl3anc 1292 . . . 4 RHom pmSgnmulGrp g
18424, 53, 177, 179, 181, 183, 3, 6gsummptfidmadd2 17637 . . 3 g RHom pmSgnmulGrp g RHom pmSgnmulGrp g g RHom pmSgnmulGrp g g RHom pmSgnmulGrp g
185175, 184eqtr3d 2507 . 2 g RHom pmSgnmulGrp g g RHom pmSgnmulGrp g g RHom pmSgnmulGrp g
186 mdetrlin.d . . . 4 maDet
187 eqid 2471 . . . 4 RHom RHom
188 eqid 2471 . . . 4 pmSgn pmSgn
189186, 15, 16, 22, 187, 188, 54, 23mdetleib2 19690 . . 3 g RHom pmSgnmulGrp g
19010, 80, 189syl2anc 673 . 2 g RHom pmSgnmulGrp g
191186, 15, 16, 22, 187, 188, 54, 23mdetleib2 19690 . . . 4 g RHom pmSgnmulGrp g
19210, 14, 191syl2anc 673 . . 3 g RHom pmSgnmulGrp g
193186, 15, 16, 22, 187, 188, 54, 23mdetleib2 19690 . . . 4 g RHom pmSgnmulGrp g
19410, 45, 193syl2anc 673 . . 3 g RHom pmSgnmulGrp g
195192, 194oveq12d 6326 . 2 g RHom pmSgnmulGrp g g RHom pmSgnmulGrp g
196185, 190, 1953eqtr4d 2515 1
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   wi 4   wa 376   wceq 1452   wcel 1904  cvv 3031   cdif 3387   cun 3388   cin 3389   wss 3390  c0 3722  csn 3959  cop 3965   cmpt 4454   cxp 4837   cres 4841   ccom 4843   wfn 5584  wf 5585  cfv 5589  (class class class)co 6308   cof 6548   cmap 7490  cfn 7587  cbs 15199   cplusg 15268  cmulr 15269   g cgsu 15417  cmnd 16613   MndHom cmhm 16658  csymg 17096  pmSgncpsgn 17208  CMndccmn 17508  mulGrpcmgp 17801  crg 17858  ccrg 17859  RHomczrh 19148   Mat cmat 19509   maDet cmdat 19686 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1677  ax-4 1690  ax-5 1766  ax-6 1813  ax-7 1859  ax-8 1906  ax-9 1913  ax-10 1932  ax-11 1937  ax-12 1950  ax-13 2104  ax-ext 2451  ax-rep 4508  ax-sep 4518  ax-nul 4527  ax-pow 4579  ax-pr 4639  ax-un 6602  ax-inf2 8164  ax-cnex 9613  ax-resscn 9614  ax-1cn 9615  ax-icn 9616  ax-addcl 9617  ax-addrcl 9618  ax-mulcl 9619  ax-mulrcl 9620  ax-mulcom 9621  ax-addass 9622  ax-mulass 9623  ax-distr 9624  ax-i2m1 9625  ax-1ne0 9626  ax-1rid 9627  ax-rnegex 9628  ax-rrecex 9629  ax-cnre 9630  ax-pre-lttri 9631  ax-pre-lttrn 9632  ax-pre-ltadd 9633  ax-pre-mulgt0 9634  ax-addf 9636  ax-mulf 9637 This theorem depends on definitions:  df-bi 190  df-or 377  df-an 378  df-3or 1008  df-3an 1009  df-xor 1431  df-tru 1455  df-ex 1672  df-nf 1676  df-sb 1806  df-eu 2323  df-mo 2324  df-clab 2458  df-cleq 2464  df-clel 2467  df-nfc 2601  df-ne 2643  df-nel 2644  df-ral 2761  df-rex 2762  df-reu 2763  df-rmo 2764  df-rab 2765  df-v 3033  df-sbc 3256  df-csb 3350  df-dif 3393  df-un 3395  df-in 3397  df-ss 3404  df-pss 3406  df-nul 3723  df-if 3873  df-pw 3944  df-sn 3960  df-pr 3962  df-tp 3964  df-op 3966  df-ot 3968  df-uni 4191  df-int 4227  df-iun 4271  df-iin 4272  df-br 4396  df-opab 4455  df-mpt 4456  df-tr 4491  df-eprel 4750  df-id 4754  df-po 4760  df-so 4761  df-fr 4798  df-se 4799  df-we 4800  df-xp 4845  df-rel 4846  df-cnv 4847  df-co 4848  df-dm 4849  df-rn 4850  df-res 4851  df-ima 4852  df-pred 5387  df-ord 5433  df-on 5434  df-lim 5435  df-suc 5436  df-iota 5553  df-fun 5591  df-fn 5592  df-f 5593  df-f1 5594  df-fo 5595  df-f1o 5596  df-fv 5597  df-isom 5598  df-riota 6270  df-ov 6311  df-oprab 6312  df-mpt2 6313  df-of 6550  df-om 6712  df-1st 6812  df-2nd 6813  df-supp 6934  df-tpos 6991  df-wrecs 7046  df-recs 7108  df-rdg 7146  df-1o 7200  df-2o 7201  df-oadd 7204  df-er 7381  df-map 7492  df-pm 7493  df-ixp 7541  df-en 7588  df-dom 7589  df-sdom 7590  df-fin 7591  df-fsupp 7902  df-sup 7974  df-oi 8043  df-card 8391  df-cda 8616  df-pnf 9695  df-mnf 9696  df-xr 9697  df-ltxr 9698  df-le 9699  df-sub 9882  df-neg 9883  df-div 10292  df-nn 10632  df-2 10690  df-3 10691  df-4 10692  df-5 10693  df-6 10694  df-7 10695  df-8 10696  df-9 10697  df-10 10698  df-n0 10894  df-z 10962  df-dec 11075  df-uz 11183  df-rp 11326  df-fz 11811  df-fzo 11943  df-seq 12252  df-exp 12311  df-hash 12554  df-word 12711  df-lsw 12712  df-concat 12713  df-s1 12714  df-substr 12715  df-splice 12716  df-reverse 12717  df-s2 13003  df-struct 15201  df-ndx 15202  df-slot 15203  df-base 15204  df-sets 15205  df-ress 15206  df-plusg 15281  df-mulr 15282  df-starv 15283  df-sca 15284  df-vsca 15285  df-ip 15286  df-tset 15287  df-ple 15288  df-ds 15290  df-unif 15291  df-hom 15292  df-cco 15293  df-0g 15418  df-gsum 15419  df-prds 15424  df-pws 15426  df-mre 15570  df-mrc 15571  df-acs 15573  df-mgm 16566  df-sgrp 16605  df-mnd 16615  df-mhm 16660  df-submnd 16661  df-grp 16751  df-minusg 16752  df-mulg 16754  df-subg 16892  df-ghm 16959  df-gim 17001  df-cntz 17049  df-oppg 17075  df-symg 17097  df-pmtr 17161  df-psgn 17210  df-cmn 17510  df-abl 17511  df-mgp 17802  df-ur 17814  df-ring 17860  df-cring 17861  df-oppr 17929  df-dvdsr 17947  df-unit 17948  df-invr 17978  df-dvr 17989  df-rnghom 18021  df-drng 18055  df-subrg 18084  df-sra 18473  df-rgmod 18474  df-cnfld 19048  df-zring 19117  df-zrh 19152  df-dsmm 19372  df-frlm 19387  df-mat 19510  df-mdet 19687 This theorem is referenced by:  mdetrlin2  19709  mdetuni0  19723  mdetmul  19725
 Copyright terms: Public domain W3C validator