MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  nn0srg Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nn0srg 19748
Description: The nonnegative integers form a semiring (commutative by subcmn 18174). (Contributed by Thierry Arnoux, 1-May-2018.)
Assertion
Ref Expression
nn0srg (ℂflds0) ∈ SRing

Proof of Theorem nn0srg
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cnring 19700 . . . 4 fld ∈ Ring
2 ringcmn 18513 . . . 4 (ℂfld ∈ Ring → ℂfld ∈ CMnd)
31, 2ax-mp 5 . . 3 fld ∈ CMnd
4 nn0subm 19733 . . 3 0 ∈ (SubMnd‘ℂfld)
5 eqid 2621 . . . 4 (ℂflds0) = (ℂflds0)
65submcmn 18175 . . 3 ((ℂfld ∈ CMnd ∧ ℕ0 ∈ (SubMnd‘ℂfld)) → (ℂflds0) ∈ CMnd)
73, 4, 6mp2an 707 . 2 (ℂflds0) ∈ CMnd
8 nn0ex 11250 . . . 4 0 ∈ V
9 eqid 2621 . . . . 5 (mulGrp‘ℂfld) = (mulGrp‘ℂfld)
105, 9mgpress 18432 . . . 4 ((ℂfld ∈ CMnd ∧ ℕ0 ∈ V) → ((mulGrp‘ℂfld) ↾s0) = (mulGrp‘(ℂflds0)))
113, 8, 10mp2an 707 . . 3 ((mulGrp‘ℂfld) ↾s0) = (mulGrp‘(ℂflds0))
12 nn0sscn 11249 . . . . 5 0 ⊆ ℂ
13 1nn0 11260 . . . . 5 1 ∈ ℕ0
14 nn0mulcl 11281 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℕ0)
1514rgen2a 2972 . . . . 5 𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0 (𝑥 · 𝑦) ∈ ℕ0
169ringmgp 18485 . . . . . . 7 (ℂfld ∈ Ring → (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd)
171, 16ax-mp 5 . . . . . 6 (mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd
18 cnfldbas 19682 . . . . . . . 8 ℂ = (Base‘ℂfld)
199, 18mgpbas 18427 . . . . . . 7 ℂ = (Base‘(mulGrp‘ℂfld))
20 cnfld1 19703 . . . . . . . 8 1 = (1r‘ℂfld)
219, 20ringidval 18435 . . . . . . 7 1 = (0g‘(mulGrp‘ℂfld))
22 cnfldmul 19684 . . . . . . . 8 · = (.r‘ℂfld)
239, 22mgpplusg 18425 . . . . . . 7 · = (+g‘(mulGrp‘ℂfld))
2419, 21, 23issubm 17279 . . . . . 6 ((mulGrp‘ℂfld) ∈ Mnd → (ℕ0 ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld)) ↔ (ℕ0 ⊆ ℂ ∧ 1 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0 (𝑥 · 𝑦) ∈ ℕ0)))
2517, 24ax-mp 5 . . . . 5 (ℕ0 ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld)) ↔ (ℕ0 ⊆ ℂ ∧ 1 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0 (𝑥 · 𝑦) ∈ ℕ0))
2612, 13, 15, 25mpbir3an 1242 . . . 4 0 ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld))
27 eqid 2621 . . . . 5 ((mulGrp‘ℂfld) ↾s0) = ((mulGrp‘ℂfld) ↾s0)
2827submmnd 17286 . . . 4 (ℕ0 ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld)) → ((mulGrp‘ℂfld) ↾s0) ∈ Mnd)
2926, 28ax-mp 5 . . 3 ((mulGrp‘ℂfld) ↾s0) ∈ Mnd
3011, 29eqeltrri 2695 . 2 (mulGrp‘(ℂflds0)) ∈ Mnd
31 simpl 473 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0)) → 𝑥 ∈ ℕ0)
3231nn0cnd 11305 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0)) → 𝑥 ∈ ℂ)
33 simprl 793 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0)) → 𝑦 ∈ ℕ0)
3433nn0cnd 11305 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0)) → 𝑦 ∈ ℂ)
35 simprr 795 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0)) → 𝑧 ∈ ℕ0)
3635nn0cnd 11305 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0)) → 𝑧 ∈ ℂ)
3732, 34, 36adddid 10016 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0)) → (𝑥 · (𝑦 + 𝑧)) = ((𝑥 · 𝑦) + (𝑥 · 𝑧)))
3832, 34, 36adddird 10017 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0)) → ((𝑥 + 𝑦) · 𝑧) = ((𝑥 · 𝑧) + (𝑦 · 𝑧)))
3937, 38jca 554 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0)) → ((𝑥 · (𝑦 + 𝑧)) = ((𝑥 · 𝑦) + (𝑥 · 𝑧)) ∧ ((𝑥 + 𝑦) · 𝑧) = ((𝑥 · 𝑧) + (𝑦 · 𝑧))))
4039ralrimivva 2966 . . . 4 (𝑥 ∈ ℕ0 → ∀𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0 ((𝑥 · (𝑦 + 𝑧)) = ((𝑥 · 𝑦) + (𝑥 · 𝑧)) ∧ ((𝑥 + 𝑦) · 𝑧) = ((𝑥 · 𝑧) + (𝑦 · 𝑧))))
41 nn0cn 11254 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℕ0𝑥 ∈ ℂ)
4241mul02d 10186 . . . 4 (𝑥 ∈ ℕ0 → (0 · 𝑥) = 0)
4341mul01d 10187 . . . 4 (𝑥 ∈ ℕ0 → (𝑥 · 0) = 0)
4440, 42, 43jca32 557 . . 3 (𝑥 ∈ ℕ0 → (∀𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0 ((𝑥 · (𝑦 + 𝑧)) = ((𝑥 · 𝑦) + (𝑥 · 𝑧)) ∧ ((𝑥 + 𝑦) · 𝑧) = ((𝑥 · 𝑧) + (𝑦 · 𝑧))) ∧ ((0 · 𝑥) = 0 ∧ (𝑥 · 0) = 0)))
4544rgen 2917 . 2 𝑥 ∈ ℕ0 (∀𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0 ((𝑥 · (𝑦 + 𝑧)) = ((𝑥 · 𝑦) + (𝑥 · 𝑧)) ∧ ((𝑥 + 𝑦) · 𝑧) = ((𝑥 · 𝑧) + (𝑦 · 𝑧))) ∧ ((0 · 𝑥) = 0 ∧ (𝑥 · 0) = 0))
465, 18ressbas2 15863 . . . 4 (ℕ0 ⊆ ℂ → ℕ0 = (Base‘(ℂflds0)))
4712, 46ax-mp 5 . . 3 0 = (Base‘(ℂflds0))
48 eqid 2621 . . 3 (mulGrp‘(ℂflds0)) = (mulGrp‘(ℂflds0))
49 cnfldadd 19683 . . . . 5 + = (+g‘ℂfld)
505, 49ressplusg 15925 . . . 4 (ℕ0 ∈ V → + = (+g‘(ℂflds0)))
518, 50ax-mp 5 . . 3 + = (+g‘(ℂflds0))
525, 22ressmulr 15938 . . . 4 (ℕ0 ∈ V → · = (.r‘(ℂflds0)))
538, 52ax-mp 5 . . 3 · = (.r‘(ℂflds0))
54 ringmnd 18488 . . . . 5 (ℂfld ∈ Ring → ℂfld ∈ Mnd)
551, 54ax-mp 5 . . . 4 fld ∈ Mnd
56 0nn0 11259 . . . 4 0 ∈ ℕ0
57 cnfld0 19702 . . . . 5 0 = (0g‘ℂfld)
585, 18, 57ress0g 17251 . . . 4 ((ℂfld ∈ Mnd ∧ 0 ∈ ℕ0 ∧ ℕ0 ⊆ ℂ) → 0 = (0g‘(ℂflds0)))
5955, 56, 12, 58mp3an 1421 . . 3 0 = (0g‘(ℂflds0))
6047, 48, 51, 53, 59issrg 18439 . 2 ((ℂflds0) ∈ SRing ↔ ((ℂflds0) ∈ CMnd ∧ (mulGrp‘(ℂflds0)) ∈ Mnd ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (∀𝑦 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℕ0 ((𝑥 · (𝑦 + 𝑧)) = ((𝑥 · 𝑦) + (𝑥 · 𝑧)) ∧ ((𝑥 + 𝑦) · 𝑧) = ((𝑥 · 𝑧) + (𝑦 · 𝑧))) ∧ ((0 · 𝑥) = 0 ∧ (𝑥 · 0) = 0))))
617, 30, 45, 60mpbir3an 1242 1 (ℂflds0) ∈ SRing
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wral 2907  Vcvv 3189  wss 3559  cfv 5852  (class class class)co 6610  cc 9886  0cc0 9888  1c1 9889   + caddc 9891   · cmul 9893  0cn0 11244  Basecbs 15792  s cress 15793  +gcplusg 15873  .rcmulr 15874  0gc0g 16032  Mndcmnd 17226  SubMndcsubmnd 17266  CMndccmn 18125  mulGrpcmgp 18421  SRingcsrg 18437  Ringcrg 18479  fldccnfld 19678
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6909  ax-cnex 9944  ax-resscn 9945  ax-1cn 9946  ax-icn 9947  ax-addcl 9948  ax-addrcl 9949  ax-mulcl 9950  ax-mulrcl 9951  ax-mulcom 9952  ax-addass 9953  ax-mulass 9954  ax-distr 9955  ax-i2m1 9956  ax-1ne0 9957  ax-1rid 9958  ax-rnegex 9959  ax-rrecex 9960  ax-cnre 9961  ax-pre-lttri 9962  ax-pre-lttrn 9963  ax-pre-ltadd 9964  ax-pre-mulgt0 9965  ax-addf 9967  ax-mulf 9968
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3191  df-sbc 3422  df-csb 3519  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-pss 3575  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5644  df-ord 5690  df-on 5691  df-lim 5692  df-suc 5693  df-iota 5815  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-fv 5860  df-riota 6571  df-ov 6613  df-oprab 6614  df-mpt2 6615  df-om 7020  df-1st 7120  df-2nd 7121  df-wrecs 7359  df-recs 7420  df-rdg 7458  df-1o 7512  df-oadd 7516  df-er 7694  df-en 7908  df-dom 7909  df-sdom 7910  df-fin 7911  df-pnf 10028  df-mnf 10029  df-xr 10030  df-ltxr 10031  df-le 10032  df-sub 10220  df-neg 10221  df-nn 10973  df-2 11031  df-3 11032  df-4 11033  df-5 11034  df-6 11035  df-7 11036  df-8 11037  df-9 11038  df-n0 11245  df-z 11330  df-dec 11446  df-uz 11640  df-fz 12277  df-struct 15794  df-ndx 15795  df-slot 15796  df-base 15797  df-sets 15798  df-ress 15799  df-plusg 15886  df-mulr 15887  df-starv 15888  df-tset 15892  df-ple 15893  df-ds 15896  df-unif 15897  df-0g 16034  df-mgm 17174  df-sgrp 17216  df-mnd 17227  df-submnd 17268  df-grp 17357  df-minusg 17358  df-cmn 18127  df-abl 18128  df-mgp 18422  df-ur 18434  df-srg 18438  df-ring 18481  df-cring 18482  df-cnfld 19679
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator