ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  srgpcompp Unicode version

Theorem srgpcompp 14023
Description: If two elements of a semiring commute, they also commute if the elements are raised to a higher power. (Contributed by AV, 23-Aug-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
srgpcomp.s  |-  S  =  ( Base `  R
)
srgpcomp.m  |-  .X.  =  ( .r `  R )
srgpcomp.g  |-  G  =  (mulGrp `  R )
srgpcomp.e  |-  .^  =  (.g
`  G )
srgpcomp.r  |-  ( ph  ->  R  e. SRing )
srgpcomp.a  |-  ( ph  ->  A  e.  S )
srgpcomp.b  |-  ( ph  ->  B  e.  S )
srgpcomp.k  |-  ( ph  ->  K  e.  NN0 )
srgpcomp.c  |-  ( ph  ->  ( A  .X.  B
)  =  ( B 
.X.  A ) )
srgpcompp.n  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
Assertion
Ref Expression
srgpcompp  |-  ( ph  ->  ( ( ( N 
.^  A )  .X.  ( K  .^  B ) )  .X.  A )  =  ( ( ( N  +  1 ) 
.^  A )  .X.  ( K  .^  B ) ) )

Proof of Theorem srgpcompp
StepHypRef Expression
1 srgpcomp.r . . 3  |-  ( ph  ->  R  e. SRing )
2 srgpcomp.g . . . . . . 7  |-  G  =  (mulGrp `  R )
32srgmgp 14000 . . . . . 6  |-  ( R  e. SRing  ->  G  e.  Mnd )
41, 3syl 14 . . . . 5  |-  ( ph  ->  G  e.  Mnd )
5 srgpcompp.n . . . . 5  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
6 srgpcomp.a . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A  e.  S )
7 srgpcomp.s . . . . . . . 8  |-  S  =  ( Base `  R
)
82, 7mgpbasg 13958 . . . . . . 7  |-  ( R  e. SRing  ->  S  =  (
Base `  G )
)
91, 8syl 14 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  S  =  ( Base `  G ) )
106, 9eleqtrd 2310 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A  e.  ( Base `  G ) )
11 eqid 2231 . . . . . 6  |-  ( Base `  G )  =  (
Base `  G )
12 srgpcomp.e . . . . . 6  |-  .^  =  (.g
`  G )
1311, 12mulgnn0cl 13743 . . . . 5  |-  ( ( G  e.  Mnd  /\  N  e.  NN0  /\  A  e.  ( Base `  G
) )  ->  ( N  .^  A )  e.  ( Base `  G
) )
144, 5, 10, 13syl3anc 1273 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( N  .^  A
)  e.  ( Base `  G ) )
1514, 9eleqtrrd 2311 . . 3  |-  ( ph  ->  ( N  .^  A
)  e.  S )
16 srgpcomp.k . . . . 5  |-  ( ph  ->  K  e.  NN0 )
17 srgpcomp.b . . . . . 6  |-  ( ph  ->  B  e.  S )
1817, 9eleqtrd 2310 . . . . 5  |-  ( ph  ->  B  e.  ( Base `  G ) )
1911, 12mulgnn0cl 13743 . . . . 5  |-  ( ( G  e.  Mnd  /\  K  e.  NN0  /\  B  e.  ( Base `  G
) )  ->  ( K  .^  B )  e.  ( Base `  G
) )
204, 16, 18, 19syl3anc 1273 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( K  .^  B
)  e.  ( Base `  G ) )
2120, 9eleqtrrd 2311 . . 3  |-  ( ph  ->  ( K  .^  B
)  e.  S )
22 srgpcomp.m . . . 4  |-  .X.  =  ( .r `  R )
237, 22srgass 14003 . . 3  |-  ( ( R  e. SRing  /\  (
( N  .^  A
)  e.  S  /\  ( K  .^  B )  e.  S  /\  A  e.  S ) )  -> 
( ( ( N 
.^  A )  .X.  ( K  .^  B ) )  .X.  A )  =  ( ( N 
.^  A )  .X.  ( ( K  .^  B )  .X.  A
) ) )
241, 15, 21, 6, 23syl13anc 1275 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( ( N 
.^  A )  .X.  ( K  .^  B ) )  .X.  A )  =  ( ( N 
.^  A )  .X.  ( ( K  .^  B )  .X.  A
) ) )
25 srgpcomp.c . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( A  .X.  B
)  =  ( B 
.X.  A ) )
267, 22, 2, 12, 1, 6, 17, 16, 25srgpcomp 14022 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( K  .^  B )  .X.  A
)  =  ( A 
.X.  ( K  .^  B ) ) )
2726oveq2d 6034 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  (
( K  .^  B
)  .X.  A )
)  =  ( ( N  .^  A )  .X.  ( A  .X.  ( K  .^  B ) ) ) )
287, 22srgass 14003 . . . 4  |-  ( ( R  e. SRing  /\  (
( N  .^  A
)  e.  S  /\  A  e.  S  /\  ( K  .^  B )  e.  S ) )  ->  ( ( ( N  .^  A )  .X.  A )  .X.  ( K  .^  B ) )  =  ( ( N 
.^  A )  .X.  ( A  .X.  ( K 
.^  B ) ) ) )
291, 15, 6, 21, 28syl13anc 1275 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( N 
.^  A )  .X.  A )  .X.  ( K  .^  B ) )  =  ( ( N 
.^  A )  .X.  ( A  .X.  ( K 
.^  B ) ) ) )
3027, 29eqtr4d 2267 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  (
( K  .^  B
)  .X.  A )
)  =  ( ( ( N  .^  A
)  .X.  A )  .X.  ( K  .^  B
) ) )
312, 22mgpplusgg 13956 . . . . . 6  |-  ( R  e. SRing  ->  .X.  =  ( +g  `  G ) )
321, 31syl 14 . . . . 5  |-  ( ph  ->  .X.  =  ( +g  `  G ) )
3332oveqd 6035 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  A
)  =  ( ( N  .^  A )
( +g  `  G ) A ) )
34 eqid 2231 . . . . . 6  |-  ( +g  `  G )  =  ( +g  `  G )
3511, 12, 34mulgnn0p1 13738 . . . . 5  |-  ( ( G  e.  Mnd  /\  N  e.  NN0  /\  A  e.  ( Base `  G
) )  ->  (
( N  +  1 )  .^  A )  =  ( ( N 
.^  A ) ( +g  `  G ) A ) )
364, 5, 10, 35syl3anc 1273 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( N  + 
1 )  .^  A
)  =  ( ( N  .^  A )
( +g  `  G ) A ) )
3733, 36eqtr4d 2267 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  A
)  =  ( ( N  +  1 ) 
.^  A ) )
3837oveq1d 6033 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( ( N 
.^  A )  .X.  A )  .X.  ( K  .^  B ) )  =  ( ( ( N  +  1 ) 
.^  A )  .X.  ( K  .^  B ) ) )
3924, 30, 383eqtrd 2268 1  |-  ( ph  ->  ( ( ( N 
.^  A )  .X.  ( K  .^  B ) )  .X.  A )  =  ( ( ( N  +  1 ) 
.^  A )  .X.  ( K  .^  B ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    = wceq 1397    e. wcel 2202   ` cfv 5326  (class class class)co 6018   1c1 8033    + caddc 8035   NN0cn0 9402   Basecbs 13100   +g cplusg 13178   .rcmulr 13179   Mndcmnd 13517  .gcmg 13724  mulGrpcmgp 13952  SRingcsrg 13995
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686  ax-cnex 8123  ax-resscn 8124  ax-1cn 8125  ax-1re 8126  ax-icn 8127  ax-addcl 8128  ax-addrcl 8129  ax-mulcl 8130  ax-addcom 8132  ax-addass 8134  ax-distr 8136  ax-i2m1 8137  ax-0lt1 8138  ax-0id 8140  ax-rnegex 8141  ax-cnre 8143  ax-pre-ltirr 8144  ax-pre-ltwlin 8145  ax-pre-lttrn 8146  ax-pre-ltadd 8148
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rmo 2518  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-if 3606  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-tr 4188  df-id 4390  df-iord 4463  df-on 4465  df-ilim 4466  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-riota 5971  df-ov 6021  df-oprab 6022  df-mpo 6023  df-1st 6303  df-2nd 6304  df-recs 6471  df-frec 6557  df-pnf 8216  df-mnf 8217  df-xr 8218  df-ltxr 8219  df-le 8220  df-sub 8352  df-neg 8353  df-inn 9144  df-2 9202  df-3 9203  df-n0 9403  df-z 9480  df-uz 9756  df-seqfrec 10711  df-ndx 13103  df-slot 13104  df-base 13106  df-sets 13107  df-plusg 13191  df-mulr 13192  df-0g 13359  df-mgm 13457  df-sgrp 13503  df-mnd 13518  df-minusg 13605  df-mulg 13725  df-mgp 13953  df-ur 13992  df-srg 13996
This theorem is referenced by:  srgpcomppsc  14024
  Copyright terms: Public domain W3C validator