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

Theorem srgpcompp 14234
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 14211 . . . . . 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 14165 . . . . . . 7  |-  ( R  e. SRing  ->  S  =  (
Base `  G )
)
91, 8syl 14 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  S  =  ( Base `  G ) )
106, 9eleqtrd 2313 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A  e.  ( Base `  G ) )
11 eqid 2234 . . . . . 6  |-  ( Base `  G )  =  (
Base `  G )
12 srgpcomp.e . . . . . 6  |-  .^  =  (.g
`  G )
1311, 12mulgnn0cl 13891 . . . . 5  |-  ( ( G  e.  Mnd  /\  N  e.  NN0  /\  A  e.  ( Base `  G
) )  ->  ( N  .^  A )  e.  ( Base `  G
) )
144, 5, 10, 13syl3anc 1274 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( N  .^  A
)  e.  ( Base `  G ) )
1514, 9eleqtrrd 2314 . . 3  |-  ( ph  ->  ( N  .^  A
)  e.  S )
16 srgpcomp.k . . . . 5  |-  ( ph  ->  K  e.  NN0 )
17 srgpcomp.b . . . . . 6  |-  ( ph  ->  B  e.  S )
1817, 9eleqtrd 2313 . . . . 5  |-  ( ph  ->  B  e.  ( Base `  G ) )
1911, 12mulgnn0cl 13891 . . . . 5  |-  ( ( G  e.  Mnd  /\  K  e.  NN0  /\  B  e.  ( Base `  G
) )  ->  ( K  .^  B )  e.  ( Base `  G
) )
204, 16, 18, 19syl3anc 1274 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( K  .^  B
)  e.  ( Base `  G ) )
2120, 9eleqtrrd 2314 . . 3  |-  ( ph  ->  ( K  .^  B
)  e.  S )
22 srgpcomp.m . . . 4  |-  .X.  =  ( .r `  R )
237, 22srgass 14214 . . 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 1276 . 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 14233 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( K  .^  B )  .X.  A
)  =  ( A 
.X.  ( K  .^  B ) ) )
2726oveq2d 6074 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  (
( K  .^  B
)  .X.  A )
)  =  ( ( N  .^  A )  .X.  ( A  .X.  ( K  .^  B ) ) ) )
287, 22srgass 14214 . . . 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 1276 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( N 
.^  A )  .X.  A )  .X.  ( K  .^  B ) )  =  ( ( N 
.^  A )  .X.  ( A  .X.  ( K 
.^  B ) ) ) )
3027, 29eqtr4d 2270 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  (
( K  .^  B
)  .X.  A )
)  =  ( ( ( N  .^  A
)  .X.  A )  .X.  ( K  .^  B
) ) )
312, 22mgpplusgg 14163 . . . . . 6  |-  ( R  e. SRing  ->  .X.  =  ( +g  `  G ) )
321, 31syl 14 . . . . 5  |-  ( ph  ->  .X.  =  ( +g  `  G ) )
3332oveqd 6075 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  A
)  =  ( ( N  .^  A )
( +g  `  G ) A ) )
34 eqid 2234 . . . . . 6  |-  ( +g  `  G )  =  ( +g  `  G )
3511, 12, 34mulgnn0p1 13886 . . . . 5  |-  ( ( G  e.  Mnd  /\  N  e.  NN0  /\  A  e.  ( Base `  G
) )  ->  (
( N  +  1 )  .^  A )  =  ( ( N 
.^  A ) ( +g  `  G ) A ) )
364, 5, 10, 35syl3anc 1274 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( N  + 
1 )  .^  A
)  =  ( ( N  .^  A )
( +g  `  G ) A ) )
3733, 36eqtr4d 2270 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( N  .^  A )  .X.  A
)  =  ( ( N  +  1 ) 
.^  A ) )
3837oveq1d 6073 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( ( N 
.^  A )  .X.  A )  .X.  ( K  .^  B ) )  =  ( ( ( N  +  1 ) 
.^  A )  .X.  ( K  .^  B ) ) )
3924, 30, 383eqtrd 2271 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 1398    e. wcel 2205   ` cfv 5357  (class class class)co 6058   1c1 8144    + caddc 8146   NN0cn0 9513   Basecbs 13296   +g cplusg 13374   .rcmulr 13375   Mndcmnd 13677  .gcmg 13872  mulGrpcmgp 14159  SRingcsrg 14206
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 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4230  ax-sep 4233  ax-nul 4241  ax-pow 4292  ax-pr 4327  ax-un 4559  ax-setind 4664  ax-iinf 4715  ax-cnex 8234  ax-resscn 8235  ax-1cn 8236  ax-1re 8237  ax-icn 8238  ax-addcl 8239  ax-addrcl 8240  ax-mulcl 8241  ax-addcom 8243  ax-addass 8245  ax-distr 8247  ax-i2m1 8248  ax-0lt1 8249  ax-0id 8251  ax-rnegex 8252  ax-cnre 8254  ax-pre-ltirr 8255  ax-pre-ltwlin 8256  ax-pre-lttrn 8257  ax-pre-ltadd 8259
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-nel 2510  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rmo 2530  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3046  df-csb 3142  df-dif 3216  df-un 3218  df-in 3220  df-ss 3227  df-nul 3513  df-if 3625  df-pw 3676  df-sn 3700  df-pr 3701  df-op 3703  df-uni 3920  df-int 3955  df-iun 3998  df-br 4115  df-opab 4177  df-mpt 4178  df-tr 4214  df-id 4419  df-iord 4492  df-on 4494  df-ilim 4495  df-suc 4497  df-iom 4718  df-xp 4760  df-rel 4761  df-cnv 4762  df-co 4763  df-dm 4764  df-rn 4765  df-res 4766  df-ima 4767  df-iota 5317  df-fun 5359  df-fn 5360  df-f 5361  df-f1 5362  df-fo 5363  df-f1o 5364  df-fv 5365  df-riota 6011  df-ov 6061  df-oprab 6062  df-mpo 6063  df-1st 6347  df-2nd 6348  df-recs 6549  df-frec 6635  df-pnf 8326  df-mnf 8327  df-xr 8328  df-ltxr 8329  df-le 8330  df-sub 8462  df-neg 8463  df-inn 9255  df-2 9313  df-3 9314  df-n0 9514  df-z 9595  df-uz 9872  df-seqfrec 10834  df-ndx 13299  df-slot 13300  df-base 13302  df-sets 13303  df-plusg 13387  df-mulr 13388  df-0g 13555  df-mgm 13619  df-sgrp 13665  df-mnd 13678  df-minusg 13759  df-mulg 13873  df-mgp 14160  df-ur 14203  df-srg 14207
This theorem is referenced by:  srgpcomppsc  14235
  Copyright terms: Public domain W3C validator