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Theorem omndmul 29994
Description: In a commutative ordered monoid, the ordering is compatible with group power. (Contributed by Thierry Arnoux, 30-Jan-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
omndmul.0 𝐵 = (Base‘𝑀)
omndmul.1 = (le‘𝑀)
omndmul.2 · = (.g𝑀)
omndmul.o (𝜑𝑀 ∈ oMnd)
omndmul.c (𝜑𝑀 ∈ CMnd)
omndmul.x (𝜑𝑋𝐵)
omndmul.y (𝜑𝑌𝐵)
omndmul.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
omndmul.l (𝜑𝑋 𝑌)
Assertion
Ref Expression
omndmul (𝜑 → (𝑁 · 𝑋) (𝑁 · 𝑌))

Proof of Theorem omndmul
Dummy variables 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 omndmul.n . 2 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
2 oveq1 6808 . . . 4 (𝑚 = 0 → (𝑚 · 𝑋) = (0 · 𝑋))
3 oveq1 6808 . . . 4 (𝑚 = 0 → (𝑚 · 𝑌) = (0 · 𝑌))
42, 3breq12d 4805 . . 3 (𝑚 = 0 → ((𝑚 · 𝑋) (𝑚 · 𝑌) ↔ (0 · 𝑋) (0 · 𝑌)))
5 oveq1 6808 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑛 · 𝑋))
6 oveq1 6808 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 · 𝑌) = (𝑛 · 𝑌))
75, 6breq12d 4805 . . 3 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑚 · 𝑋) (𝑚 · 𝑌) ↔ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)))
8 oveq1 6808 . . . 4 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑚 · 𝑋) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
9 oveq1 6808 . . . 4 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑚 · 𝑌) = ((𝑛 + 1) · 𝑌))
108, 9breq12d 4805 . . 3 (𝑚 = (𝑛 + 1) → ((𝑚 · 𝑋) (𝑚 · 𝑌) ↔ ((𝑛 + 1) · 𝑋) ((𝑛 + 1) · 𝑌)))
11 oveq1 6808 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑁 · 𝑋))
12 oveq1 6808 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → (𝑚 · 𝑌) = (𝑁 · 𝑌))
1311, 12breq12d 4805 . . 3 (𝑚 = 𝑁 → ((𝑚 · 𝑋) (𝑚 · 𝑌) ↔ (𝑁 · 𝑋) (𝑁 · 𝑌)))
14 omndmul.o . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ oMnd)
15 omndtos 29985 . . . . . 6 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Toset)
16 tospos 29938 . . . . . 6 (𝑀 ∈ Toset → 𝑀 ∈ Poset)
1714, 15, 163syl 18 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ Poset)
18 omndmul.y . . . . . . 7 (𝜑𝑌𝐵)
19 omndmul.0 . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑀)
20 eqid 2748 . . . . . . . 8 (0g𝑀) = (0g𝑀)
21 omndmul.2 . . . . . . . 8 · = (.g𝑀)
2219, 20, 21mulg0 17718 . . . . . . 7 (𝑌𝐵 → (0 · 𝑌) = (0g𝑀))
2318, 22syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (0 · 𝑌) = (0g𝑀))
24 omndmnd 29984 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Mnd)
2519, 20mndidcl 17480 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ Mnd → (0g𝑀) ∈ 𝐵)
2614, 24, 253syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (0g𝑀) ∈ 𝐵)
2723, 26eqeltrd 2827 . . . . 5 (𝜑 → (0 · 𝑌) ∈ 𝐵)
28 omndmul.1 . . . . . 6 = (le‘𝑀)
2919, 28posref 17123 . . . . 5 ((𝑀 ∈ Poset ∧ (0 · 𝑌) ∈ 𝐵) → (0 · 𝑌) (0 · 𝑌))
3017, 27, 29syl2anc 696 . . . 4 (𝜑 → (0 · 𝑌) (0 · 𝑌))
31 omndmul.x . . . . 5 (𝜑𝑋𝐵)
3219, 20, 21mulg0 17718 . . . . . . . 8 (𝑋𝐵 → (0 · 𝑋) = (0g𝑀))
3332adantr 472 . . . . . . 7 ((𝑋𝐵𝑌𝐵) → (0 · 𝑋) = (0g𝑀))
3422adantl 473 . . . . . . 7 ((𝑋𝐵𝑌𝐵) → (0 · 𝑌) = (0g𝑀))
3533, 34eqtr4d 2785 . . . . . 6 ((𝑋𝐵𝑌𝐵) → (0 · 𝑋) = (0 · 𝑌))
3635breq1d 4802 . . . . 5 ((𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((0 · 𝑋) (0 · 𝑌) ↔ (0 · 𝑌) (0 · 𝑌)))
3731, 18, 36syl2anc 696 . . . 4 (𝜑 → ((0 · 𝑋) (0 · 𝑌) ↔ (0 · 𝑌) (0 · 𝑌)))
3830, 37mpbird 247 . . 3 (𝜑 → (0 · 𝑋) (0 · 𝑌))
39 eqid 2748 . . . . 5 (+g𝑀) = (+g𝑀)
4014ad2antrr 764 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑀 ∈ oMnd)
4118ad2antrr 764 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑌𝐵)
4240, 24syl 17 . . . . . 6 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑀 ∈ Mnd)
43 simplr 809 . . . . . 6 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
4431ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑋𝐵)
4519, 21mulgnn0cl 17730 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑛 ∈ ℕ0𝑋𝐵) → (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵)
4642, 43, 44, 45syl3anc 1463 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵)
4719, 21mulgnn0cl 17730 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑛 ∈ ℕ0𝑌𝐵) → (𝑛 · 𝑌) ∈ 𝐵)
4842, 43, 41, 47syl3anc 1463 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → (𝑛 · 𝑌) ∈ 𝐵)
49 simpr 479 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌))
50 omndmul.l . . . . . 6 (𝜑𝑋 𝑌)
5150ad2antrr 764 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑋 𝑌)
52 omndmul.c . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ CMnd)
5352ad2antrr 764 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑀 ∈ CMnd)
5419, 28, 39, 40, 41, 46, 44, 48, 49, 51, 53omndadd2d 29988 . . . 4 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → ((𝑛 · 𝑋)(+g𝑀)𝑋) ((𝑛 · 𝑌)(+g𝑀)𝑌))
5519, 21, 39mulgnn0p1 17724 . . . . 5 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑛 ∈ ℕ0𝑋𝐵) → ((𝑛 + 1) · 𝑋) = ((𝑛 · 𝑋)(+g𝑀)𝑋))
5642, 43, 44, 55syl3anc 1463 . . . 4 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → ((𝑛 + 1) · 𝑋) = ((𝑛 · 𝑋)(+g𝑀)𝑋))
5719, 21, 39mulgnn0p1 17724 . . . . 5 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑛 ∈ ℕ0𝑌𝐵) → ((𝑛 + 1) · 𝑌) = ((𝑛 · 𝑌)(+g𝑀)𝑌))
5842, 43, 41, 57syl3anc 1463 . . . 4 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → ((𝑛 + 1) · 𝑌) = ((𝑛 · 𝑌)(+g𝑀)𝑌))
5954, 56, 583brtr4d 4824 . . 3 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → ((𝑛 + 1) · 𝑋) ((𝑛 + 1) · 𝑌))
604, 7, 10, 13, 38, 59nn0indd 11637 . 2 ((𝜑𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑁 · 𝑋) (𝑁 · 𝑌))
611, 60mpdan 705 1 (𝜑 → (𝑁 · 𝑋) (𝑁 · 𝑌))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1620  wcel 2127   class class class wbr 4792  cfv 6037  (class class class)co 6801  0cc0 10099  1c1 10100   + caddc 10102  0cn0 11455  Basecbs 16030  +gcplusg 16114  lecple 16121  0gc0g 16273  Posetcpo 17112  Tosetctos 17205  Mndcmnd 17466  .gcmg 17712  CMndccmn 18364  oMndcomnd 29977
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1859  ax-4 1874  ax-5 1976  ax-6 2042  ax-7 2078  ax-8 2129  ax-9 2136  ax-10 2156  ax-11 2171  ax-12 2184  ax-13 2379  ax-ext 2728  ax-rep 4911  ax-sep 4921  ax-nul 4929  ax-pow 4980  ax-pr 5043  ax-un 7102  ax-inf2 8699  ax-cnex 10155  ax-resscn 10156  ax-1cn 10157  ax-icn 10158  ax-addcl 10159  ax-addrcl 10160  ax-mulcl 10161  ax-mulrcl 10162  ax-mulcom 10163  ax-addass 10164  ax-mulass 10165  ax-distr 10166  ax-i2m1 10167  ax-1ne0 10168  ax-1rid 10169  ax-rnegex 10170  ax-rrecex 10171  ax-cnre 10172  ax-pre-lttri 10173  ax-pre-lttrn 10174  ax-pre-ltadd 10175  ax-pre-mulgt0 10176
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1623  df-ex 1842  df-nf 1847  df-sb 2035  df-eu 2599  df-mo 2600  df-clab 2735  df-cleq 2741  df-clel 2744  df-nfc 2879  df-ne 2921  df-nel 3024  df-ral 3043  df-rex 3044  df-reu 3045  df-rmo 3046  df-rab 3047  df-v 3330  df-sbc 3565  df-csb 3663  df-dif 3706  df-un 3708  df-in 3710  df-ss 3717  df-pss 3719  df-nul 4047  df-if 4219  df-pw 4292  df-sn 4310  df-pr 4312  df-tp 4314  df-op 4316  df-uni 4577  df-iun 4662  df-br 4793  df-opab 4853  df-mpt 4870  df-tr 4893  df-id 5162  df-eprel 5167  df-po 5175  df-so 5176  df-fr 5213  df-we 5215  df-xp 5260  df-rel 5261  df-cnv 5262  df-co 5263  df-dm 5264  df-rn 5265  df-res 5266  df-ima 5267  df-pred 5829  df-ord 5875  df-on 5876  df-lim 5877  df-suc 5878  df-iota 6000  df-fun 6039  df-fn 6040  df-f 6041  df-f1 6042  df-fo 6043  df-f1o 6044  df-fv 6045  df-riota 6762  df-ov 6804  df-oprab 6805  df-mpt2 6806  df-om 7219  df-1st 7321  df-2nd 7322  df-wrecs 7564  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-er 7899  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-pnf 10239  df-mnf 10240  df-xr 10241  df-ltxr 10242  df-le 10243  df-sub 10431  df-neg 10432  df-nn 11184  df-n0 11456  df-z 11541  df-uz 11851  df-fz 12491  df-seq 12967  df-0g 16275  df-preset 17100  df-poset 17118  df-toset 17206  df-mgm 17414  df-sgrp 17456  df-mnd 17467  df-mulg 17713  df-cmn 18366  df-omnd 29979
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