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

Theorem srgpcompp 13487
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 × = (.r𝑅)
srgpcomp.g 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
srgpcomp.e = (.g𝐺)
srgpcomp.r (𝜑𝑅 ∈ SRing)
srgpcomp.a (𝜑𝐴𝑆)
srgpcomp.b (𝜑𝐵𝑆)
srgpcomp.k (𝜑𝐾 ∈ ℕ0)
srgpcomp.c (𝜑 → (𝐴 × 𝐵) = (𝐵 × 𝐴))
srgpcompp.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
Assertion
Ref Expression
srgpcompp (𝜑 → (((𝑁 𝐴) × (𝐾 𝐵)) × 𝐴) = (((𝑁 + 1) 𝐴) × (𝐾 𝐵)))

Proof of Theorem srgpcompp
StepHypRef Expression
1 srgpcomp.r . . 3 (𝜑𝑅 ∈ SRing)
2 srgpcomp.g . . . . . . 7 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
32srgmgp 13464 . . . . . 6 (𝑅 ∈ SRing → 𝐺 ∈ Mnd)
41, 3syl 14 . . . . 5 (𝜑𝐺 ∈ Mnd)
5 srgpcompp.n . . . . 5 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
6 srgpcomp.a . . . . . 6 (𝜑𝐴𝑆)
7 srgpcomp.s . . . . . . . 8 𝑆 = (Base‘𝑅)
82, 7mgpbasg 13422 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ SRing → 𝑆 = (Base‘𝐺))
91, 8syl 14 . . . . . 6 (𝜑𝑆 = (Base‘𝐺))
106, 9eleqtrd 2272 . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ (Base‘𝐺))
11 eqid 2193 . . . . . 6 (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
12 srgpcomp.e . . . . . 6 = (.g𝐺)
1311, 12mulgnn0cl 13208 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0𝐴 ∈ (Base‘𝐺)) → (𝑁 𝐴) ∈ (Base‘𝐺))
144, 5, 10, 13syl3anc 1249 . . . 4 (𝜑 → (𝑁 𝐴) ∈ (Base‘𝐺))
1514, 9eleqtrrd 2273 . . 3 (𝜑 → (𝑁 𝐴) ∈ 𝑆)
16 srgpcomp.k . . . . 5 (𝜑𝐾 ∈ ℕ0)
17 srgpcomp.b . . . . . 6 (𝜑𝐵𝑆)
1817, 9eleqtrd 2272 . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ (Base‘𝐺))
1911, 12mulgnn0cl 13208 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝐵 ∈ (Base‘𝐺)) → (𝐾 𝐵) ∈ (Base‘𝐺))
204, 16, 18, 19syl3anc 1249 . . . 4 (𝜑 → (𝐾 𝐵) ∈ (Base‘𝐺))
2120, 9eleqtrrd 2273 . . 3 (𝜑 → (𝐾 𝐵) ∈ 𝑆)
22 srgpcomp.m . . . 4 × = (.r𝑅)
237, 22srgass 13467 . . 3 ((𝑅 ∈ SRing ∧ ((𝑁 𝐴) ∈ 𝑆 ∧ (𝐾 𝐵) ∈ 𝑆𝐴𝑆)) → (((𝑁 𝐴) × (𝐾 𝐵)) × 𝐴) = ((𝑁 𝐴) × ((𝐾 𝐵) × 𝐴)))
241, 15, 21, 6, 23syl13anc 1251 . 2 (𝜑 → (((𝑁 𝐴) × (𝐾 𝐵)) × 𝐴) = ((𝑁 𝐴) × ((𝐾 𝐵) × 𝐴)))
25 srgpcomp.c . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 × 𝐵) = (𝐵 × 𝐴))
267, 22, 2, 12, 1, 6, 17, 16, 25srgpcomp 13486 . . . 4 (𝜑 → ((𝐾 𝐵) × 𝐴) = (𝐴 × (𝐾 𝐵)))
2726oveq2d 5934 . . 3 (𝜑 → ((𝑁 𝐴) × ((𝐾 𝐵) × 𝐴)) = ((𝑁 𝐴) × (𝐴 × (𝐾 𝐵))))
287, 22srgass 13467 . . . 4 ((𝑅 ∈ SRing ∧ ((𝑁 𝐴) ∈ 𝑆𝐴𝑆 ∧ (𝐾 𝐵) ∈ 𝑆)) → (((𝑁 𝐴) × 𝐴) × (𝐾 𝐵)) = ((𝑁 𝐴) × (𝐴 × (𝐾 𝐵))))
291, 15, 6, 21, 28syl13anc 1251 . . 3 (𝜑 → (((𝑁 𝐴) × 𝐴) × (𝐾 𝐵)) = ((𝑁 𝐴) × (𝐴 × (𝐾 𝐵))))
3027, 29eqtr4d 2229 . 2 (𝜑 → ((𝑁 𝐴) × ((𝐾 𝐵) × 𝐴)) = (((𝑁 𝐴) × 𝐴) × (𝐾 𝐵)))
312, 22mgpplusgg 13420 . . . . . 6 (𝑅 ∈ SRing → × = (+g𝐺))
321, 31syl 14 . . . . 5 (𝜑× = (+g𝐺))
3332oveqd 5935 . . . 4 (𝜑 → ((𝑁 𝐴) × 𝐴) = ((𝑁 𝐴)(+g𝐺)𝐴))
34 eqid 2193 . . . . . 6 (+g𝐺) = (+g𝐺)
3511, 12, 34mulgnn0p1 13203 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0𝐴 ∈ (Base‘𝐺)) → ((𝑁 + 1) 𝐴) = ((𝑁 𝐴)(+g𝐺)𝐴))
364, 5, 10, 35syl3anc 1249 . . . 4 (𝜑 → ((𝑁 + 1) 𝐴) = ((𝑁 𝐴)(+g𝐺)𝐴))
3733, 36eqtr4d 2229 . . 3 (𝜑 → ((𝑁 𝐴) × 𝐴) = ((𝑁 + 1) 𝐴))
3837oveq1d 5933 . 2 (𝜑 → (((𝑁 𝐴) × 𝐴) × (𝐾 𝐵)) = (((𝑁 + 1) 𝐴) × (𝐾 𝐵)))
3924, 30, 383eqtrd 2230 1 (𝜑 → (((𝑁 𝐴) × (𝐾 𝐵)) × 𝐴) = (((𝑁 + 1) 𝐴) × (𝐾 𝐵)))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1364  wcel 2164  cfv 5254  (class class class)co 5918  1c1 7873   + caddc 7875  0cn0 9240  Basecbs 12618  +gcplusg 12695  .rcmulr 12696  Mndcmnd 12997  .gcmg 13189  mulGrpcmgp 13416  SRingcsrg 13459
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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-nul 4155  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-iinf 4620  ax-cnex 7963  ax-resscn 7964  ax-1cn 7965  ax-1re 7966  ax-icn 7967  ax-addcl 7968  ax-addrcl 7969  ax-mulcl 7970  ax-addcom 7972  ax-addass 7974  ax-distr 7976  ax-i2m1 7977  ax-0lt1 7978  ax-0id 7980  ax-rnegex 7981  ax-cnre 7983  ax-pre-ltirr 7984  ax-pre-ltwlin 7985  ax-pre-lttrn 7986  ax-pre-ltadd 7988
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-if 3558  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-tr 4128  df-id 4324  df-iord 4397  df-on 4399  df-ilim 4400  df-suc 4402  df-iom 4623  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-riota 5873  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-1st 6193  df-2nd 6194  df-recs 6358  df-frec 6444  df-pnf 8056  df-mnf 8057  df-xr 8058  df-ltxr 8059  df-le 8060  df-sub 8192  df-neg 8193  df-inn 8983  df-2 9041  df-3 9042  df-n0 9241  df-z 9318  df-uz 9593  df-seqfrec 10519  df-ndx 12621  df-slot 12622  df-base 12624  df-sets 12625  df-plusg 12708  df-mulr 12709  df-0g 12869  df-mgm 12939  df-sgrp 12985  df-mnd 12998  df-minusg 13076  df-mulg 13190  df-mgp 13417  df-ur 13456  df-srg 13460
This theorem is referenced by:  srgpcomppsc  13488
  Copyright terms: Public domain W3C validator