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

Theorem srgpcompp 12967
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 12944 . . . . . 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 12930 . . . . . . 7  |-  ( R  e. SRing  ->  S  =  (
Base `  G )
)
91, 8syl 14 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  S  =  ( Base `  G ) )
106, 9eleqtrd 2254 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A  e.  ( Base `  G ) )
11 eqid 2175 . . . . . 6  |-  ( Base `  G )  =  (
Base `  G )
12 srgpcomp.e . . . . . 6  |-  .^  =  (.g
`  G )
1311, 12mulgnn0cl 12858 . . . . 5  |-  ( ( G  e.  Mnd  /\  N  e.  NN0  /\  A  e.  ( Base `  G
) )  ->  ( N  .^  A )  e.  ( Base `  G
) )
144, 5, 10, 13syl3anc 1238 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( N  .^  A
)  e.  ( Base `  G ) )
1514, 9eleqtrrd 2255 . . 3  |-  ( ph  ->  ( N  .^  A
)  e.  S )
16 srgpcomp.k . . . . 5  |-  ( ph  ->  K  e.  NN0 )
17 srgpcomp.b . . . . . 6  |-  ( ph  ->  B  e.  S )
1817, 9eleqtrd 2254 . . . . 5  |-  ( ph  ->  B  e.  ( Base `  G ) )
1911, 12mulgnn0cl 12858 . . . . 5  |-  ( ( G  e.  Mnd  /\  K  e.  NN0  /\  B  e.  ( Base `  G
) )  ->  ( K  .^  B )  e.  ( Base `  G
) )
204, 16, 18, 19syl3anc 1238 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( K  .^  B
)  e.  ( Base `  G ) )
2120, 9eleqtrrd 2255 . . 3  |-  ( ph  ->  ( K  .^  B
)  e.  S )
22 srgpcomp.m . . . 4  |-  .X.  =  ( .r `  R )
237, 22srgass 12947 . . 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 1240 . 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 12966 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( K  .^  B )  .X.  A
)  =  ( A 
.X.  ( K  .^  B ) ) )
2726oveq2d 5881 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  (
( K  .^  B
)  .X.  A )
)  =  ( ( N  .^  A )  .X.  ( A  .X.  ( K  .^  B ) ) ) )
287, 22srgass 12947 . . . 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 1240 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( N 
.^  A )  .X.  A )  .X.  ( K  .^  B ) )  =  ( ( N 
.^  A )  .X.  ( A  .X.  ( K 
.^  B ) ) ) )
3027, 29eqtr4d 2211 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  (
( K  .^  B
)  .X.  A )
)  =  ( ( ( N  .^  A
)  .X.  A )  .X.  ( K  .^  B
) ) )
312, 22mgpplusgg 12929 . . . . . 6  |-  ( R  e. SRing  ->  .X.  =  ( +g  `  G ) )
321, 31syl 14 . . . . 5  |-  ( ph  ->  .X.  =  ( +g  `  G ) )
3332oveqd 5882 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  A
)  =  ( ( N  .^  A )
( +g  `  G ) A ) )
34 eqid 2175 . . . . . 6  |-  ( +g  `  G )  =  ( +g  `  G )
3511, 12, 34mulgnn0p1 12853 . . . . 5  |-  ( ( G  e.  Mnd  /\  N  e.  NN0  /\  A  e.  ( Base `  G
) )  ->  (
( N  +  1 )  .^  A )  =  ( ( N 
.^  A ) ( +g  `  G ) A ) )
364, 5, 10, 35syl3anc 1238 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( N  + 
1 )  .^  A
)  =  ( ( N  .^  A )
( +g  `  G ) A ) )
3733, 36eqtr4d 2211 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  A
)  =  ( ( N  +  1 ) 
.^  A ) )
3837oveq1d 5880 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( ( N 
.^  A )  .X.  A )  .X.  ( K  .^  B ) )  =  ( ( ( N  +  1 ) 
.^  A )  .X.  ( K  .^  B ) ) )
3924, 30, 383eqtrd 2212 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 1353    e. wcel 2146   ` cfv 5208  (class class class)co 5865   1c1 7787    + caddc 7789   NN0cn0 9147   Basecbs 12428   +g cplusg 12492   .rcmulr 12493   Mndcmnd 12682  .gcmg 12842  mulGrpcmgp 12925  SRingcsrg 12939
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1445  ax-7 1446  ax-gen 1447  ax-ie1 1491  ax-ie2 1492  ax-8 1502  ax-10 1503  ax-11 1504  ax-i12 1505  ax-bndl 1507  ax-4 1508  ax-17 1524  ax-i9 1528  ax-ial 1532  ax-i5r 1533  ax-13 2148  ax-14 2149  ax-ext 2157  ax-coll 4113  ax-sep 4116  ax-nul 4124  ax-pow 4169  ax-pr 4203  ax-un 4427  ax-setind 4530  ax-iinf 4581  ax-cnex 7877  ax-resscn 7878  ax-1cn 7879  ax-1re 7880  ax-icn 7881  ax-addcl 7882  ax-addrcl 7883  ax-mulcl 7884  ax-addcom 7886  ax-addass 7888  ax-distr 7890  ax-i2m1 7891  ax-0lt1 7892  ax-0id 7894  ax-rnegex 7895  ax-cnre 7897  ax-pre-ltirr 7898  ax-pre-ltwlin 7899  ax-pre-lttrn 7900  ax-pre-ltadd 7902
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1459  df-sb 1761  df-eu 2027  df-mo 2028  df-clab 2162  df-cleq 2168  df-clel 2171  df-nfc 2306  df-ne 2346  df-nel 2441  df-ral 2458  df-rex 2459  df-reu 2460  df-rmo 2461  df-rab 2462  df-v 2737  df-sbc 2961  df-csb 3056  df-dif 3129  df-un 3131  df-in 3133  df-ss 3140  df-nul 3421  df-if 3533  df-pw 3574  df-sn 3595  df-pr 3596  df-op 3598  df-uni 3806  df-int 3841  df-iun 3884  df-br 3999  df-opab 4060  df-mpt 4061  df-tr 4097  df-id 4287  df-iord 4360  df-on 4362  df-ilim 4363  df-suc 4365  df-iom 4584  df-xp 4626  df-rel 4627  df-cnv 4628  df-co 4629  df-dm 4630  df-rn 4631  df-res 4632  df-ima 4633  df-iota 5170  df-fun 5210  df-fn 5211  df-f 5212  df-f1 5213  df-fo 5214  df-f1o 5215  df-fv 5216  df-riota 5821  df-ov 5868  df-oprab 5869  df-mpo 5870  df-1st 6131  df-2nd 6132  df-recs 6296  df-frec 6382  df-pnf 7968  df-mnf 7969  df-xr 7970  df-ltxr 7971  df-le 7972  df-sub 8104  df-neg 8105  df-inn 8891  df-2 8949  df-3 8950  df-n0 9148  df-z 9225  df-uz 9500  df-seqfrec 10414  df-ndx 12431  df-slot 12432  df-base 12434  df-sets 12435  df-plusg 12505  df-mulr 12506  df-0g 12628  df-mgm 12640  df-sgrp 12673  df-mnd 12683  df-minusg 12742  df-mulg 12843  df-mgp 12926  df-ur 12936  df-srg 12940
This theorem is referenced by:  srgpcomppsc  12968
  Copyright terms: Public domain W3C validator