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Theorem omopth 7683
Description: An ordered pair theorem for finite integers. Analogous to nn0opthi 12997. (Contributed by Scott Fenton, 1-May-2012.)
Assertion
Ref Expression
omopth (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ ω)) → ((((𝐴 +𝑜 𝐵) ·𝑜 (𝐴 +𝑜 𝐵)) +𝑜 𝐵) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (𝐴 = 𝐶𝐵 = 𝐷)))

Proof of Theorem omopth
StepHypRef Expression
1 oveq1 6611 . . . . . 6 (𝐴 = if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) → (𝐴 +𝑜 𝐵) = (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵))
21, 1oveq12d 6622 . . . . 5 (𝐴 = if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) → ((𝐴 +𝑜 𝐵) ·𝑜 (𝐴 +𝑜 𝐵)) = ((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵)))
32oveq1d 6619 . . . 4 (𝐴 = if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) → (((𝐴 +𝑜 𝐵) ·𝑜 (𝐴 +𝑜 𝐵)) +𝑜 𝐵) = (((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵)) +𝑜 𝐵))
43eqeq1d 2623 . . 3 (𝐴 = if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) → ((((𝐴 +𝑜 𝐵) ·𝑜 (𝐴 +𝑜 𝐵)) +𝑜 𝐵) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵)) +𝑜 𝐵) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷)))
5 eqeq1 2625 . . . 4 (𝐴 = if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) → (𝐴 = 𝐶 ↔ if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = 𝐶))
65anbi1d 740 . . 3 (𝐴 = if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) → ((𝐴 = 𝐶𝐵 = 𝐷) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = 𝐶𝐵 = 𝐷)))
74, 6bibi12d 335 . 2 (𝐴 = if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) → (((((𝐴 +𝑜 𝐵) ·𝑜 (𝐴 +𝑜 𝐵)) +𝑜 𝐵) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (𝐴 = 𝐶𝐵 = 𝐷)) ↔ ((((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵)) +𝑜 𝐵) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = 𝐶𝐵 = 𝐷))))
8 oveq2 6612 . . . . . 6 (𝐵 = if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) → (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵) = (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)))
98, 8oveq12d 6622 . . . . 5 (𝐵 = if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) → ((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵)) = ((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))))
10 id 22 . . . . 5 (𝐵 = if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) → 𝐵 = if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))
119, 10oveq12d 6622 . . . 4 (𝐵 = if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) → (((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵)) +𝑜 𝐵) = (((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)))
1211eqeq1d 2623 . . 3 (𝐵 = if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) → ((((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵)) +𝑜 𝐵) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷)))
13 eqeq1 2625 . . . 4 (𝐵 = if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) → (𝐵 = 𝐷 ↔ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = 𝐷))
1413anbi2d 739 . . 3 (𝐵 = if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) → ((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = 𝐶𝐵 = 𝐷) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = 𝐶 ∧ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = 𝐷)))
1512, 14bibi12d 335 . 2 (𝐵 = if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) → (((((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 𝐵)) +𝑜 𝐵) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = 𝐶𝐵 = 𝐷)) ↔ ((((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = 𝐶 ∧ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = 𝐷))))
16 oveq1 6611 . . . . . 6 (𝐶 = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) → (𝐶 +𝑜 𝐷) = (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷))
1716, 16oveq12d 6622 . . . . 5 (𝐶 = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) → ((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) = ((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷)))
1817oveq1d 6619 . . . 4 (𝐶 = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) → (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) = (((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷))
1918eqeq2d 2631 . . 3 (𝐶 = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) → ((((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) = (((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷)))
20 eqeq2 2632 . . . 4 (𝐶 = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) → (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = 𝐶 ↔ if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅)))
2120anbi1d 740 . . 3 (𝐶 = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) → ((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = 𝐶 ∧ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = 𝐷) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) ∧ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = 𝐷)))
2219, 21bibi12d 335 . 2 (𝐶 = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) → (((((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = 𝐶 ∧ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = 𝐷)) ↔ ((((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) = (((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) ∧ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = 𝐷))))
23 oveq2 6612 . . . . . 6 (𝐷 = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅) → (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷) = (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)))
2423, 23oveq12d 6622 . . . . 5 (𝐷 = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅) → ((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷)) = ((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅))))
25 id 22 . . . . 5 (𝐷 = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅) → 𝐷 = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅))
2624, 25oveq12d 6622 . . . 4 (𝐷 = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅) → (((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) = (((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅))) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)))
2726eqeq2d 2631 . . 3 (𝐷 = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅) → ((((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) = (((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) = (((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅))) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅))))
28 eqeq2 2632 . . . 4 (𝐷 = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅) → (if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = 𝐷 ↔ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)))
2928anbi2d 739 . . 3 (𝐷 = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅) → ((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) ∧ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = 𝐷) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) ∧ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅))))
3027, 29bibi12d 335 . 2 (𝐷 = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅) → (((((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) = (((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) ∧ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = 𝐷)) ↔ ((((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) = (((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅))) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) ∧ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)))))
31 peano1 7032 . . . 4 ∅ ∈ ω
3231elimel 4122 . . 3 if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) ∈ ω
3331elimel 4122 . . 3 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) ∈ ω
3431elimel 4122 . . 3 if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) ∈ ω
3531elimel 4122 . . 3 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅) ∈ ω
3632, 33, 34, 35omopthi 7682 . 2 ((((if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) ·𝑜 (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅))) +𝑜 if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅)) = (((if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)) ·𝑜 (if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅))) +𝑜 if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)) ↔ (if(𝐴 ∈ ω, 𝐴, ∅) = if(𝐶 ∈ ω, 𝐶, ∅) ∧ if(𝐵 ∈ ω, 𝐵, ∅) = if(𝐷 ∈ ω, 𝐷, ∅)))
377, 15, 22, 30, 36dedth4h 4114 1 (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ ω)) → ((((𝐴 +𝑜 𝐵) ·𝑜 (𝐴 +𝑜 𝐵)) +𝑜 𝐵) = (((𝐶 +𝑜 𝐷) ·𝑜 (𝐶 +𝑜 𝐷)) +𝑜 𝐷) ↔ (𝐴 = 𝐶𝐵 = 𝐷)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  c0 3891  ifcif 4058  (class class class)co 6604  ωcom 7012   +𝑜 coa 7502   ·𝑜 comu 7503
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-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902
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-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-iun 4487  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-2o 7506  df-oadd 7509  df-omul 7510
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