MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  distrsr Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem distrsr 11122
Description: Multiplication of signed reals is distributive. (Contributed by NM, 2-Sep-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 28-Apr-2015.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
distrsr (𝐴 ·R (𝐵 +R 𝐶)) = ((𝐴 ·R 𝐵) +R (𝐴 ·R 𝐶))

Proof of Theorem distrsr
Dummy variables 𝑓 𝑔 𝑢 𝑣 𝑤 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-nr 11087 . . 3 R = ((P × P) / ~R )
2 addsrpr 11106 . . 3 (((𝑧P𝑤P) ∧ (𝑣P𝑢P)) → ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~R +R [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~R ) = [⟨(𝑧 +P 𝑣), (𝑤 +P 𝑢)⟩] ~R )
3 mulsrpr 11107 . . 3 (((𝑥P𝑦P) ∧ ((𝑧 +P 𝑣) ∈ P ∧ (𝑤 +P 𝑢) ∈ P)) → ([⟨𝑥, 𝑦⟩] ~R ·R [⟨(𝑧 +P 𝑣), (𝑤 +P 𝑢)⟩] ~R ) = [⟨((𝑥 ·P (𝑧 +P 𝑣)) +P (𝑦 ·P (𝑤 +P 𝑢))), ((𝑥 ·P (𝑤 +P 𝑢)) +P (𝑦 ·P (𝑧 +P 𝑣)))⟩] ~R )
4 mulsrpr 11107 . . 3 (((𝑥P𝑦P) ∧ (𝑧P𝑤P)) → ([⟨𝑥, 𝑦⟩] ~R ·R [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~R ) = [⟨((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑤)), ((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑧))⟩] ~R )
5 mulsrpr 11107 . . 3 (((𝑥P𝑦P) ∧ (𝑣P𝑢P)) → ([⟨𝑥, 𝑦⟩] ~R ·R [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~R ) = [⟨((𝑥 ·P 𝑣) +P (𝑦 ·P 𝑢)), ((𝑥 ·P 𝑢) +P (𝑦 ·P 𝑣))⟩] ~R )
6 addsrpr 11106 . . 3 (((((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑤)) ∈ P ∧ ((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑧)) ∈ P) ∧ (((𝑥 ·P 𝑣) +P (𝑦 ·P 𝑢)) ∈ P ∧ ((𝑥 ·P 𝑢) +P (𝑦 ·P 𝑣)) ∈ P)) → ([⟨((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑤)), ((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑧))⟩] ~R +R [⟨((𝑥 ·P 𝑣) +P (𝑦 ·P 𝑢)), ((𝑥 ·P 𝑢) +P (𝑦 ·P 𝑣))⟩] ~R ) = [⟨(((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑤)) +P ((𝑥 ·P 𝑣) +P (𝑦 ·P 𝑢))), (((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑧)) +P ((𝑥 ·P 𝑢) +P (𝑦 ·P 𝑣)))⟩] ~R )
7 addclpr 11049 . . . . 5 ((𝑧P𝑣P) → (𝑧 +P 𝑣) ∈ P)
8 addclpr 11049 . . . . 5 ((𝑤P𝑢P) → (𝑤 +P 𝑢) ∈ P)
97, 8anim12i 625 . . . 4 (((𝑧P𝑣P) ∧ (𝑤P𝑢P)) → ((𝑧 +P 𝑣) ∈ P ∧ (𝑤 +P 𝑢) ∈ P))
109an4s 673 . . 3 (((𝑧P𝑤P) ∧ (𝑣P𝑢P)) → ((𝑧 +P 𝑣) ∈ P ∧ (𝑤 +P 𝑢) ∈ P))
11 mulclpr 11051 . . . . . 6 ((𝑥P𝑧P) → (𝑥 ·P 𝑧) ∈ P)
12 mulclpr 11051 . . . . . 6 ((𝑦P𝑤P) → (𝑦 ·P 𝑤) ∈ P)
13 addclpr 11049 . . . . . 6 (((𝑥 ·P 𝑧) ∈ P ∧ (𝑦 ·P 𝑤) ∈ P) → ((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑤)) ∈ P)
1411, 12, 13syl2an 608 . . . . 5 (((𝑥P𝑧P) ∧ (𝑦P𝑤P)) → ((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑤)) ∈ P)
1514an4s 673 . . . 4 (((𝑥P𝑦P) ∧ (𝑧P𝑤P)) → ((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑤)) ∈ P)
16 mulclpr 11051 . . . . . 6 ((𝑥P𝑤P) → (𝑥 ·P 𝑤) ∈ P)
17 mulclpr 11051 . . . . . 6 ((𝑦P𝑧P) → (𝑦 ·P 𝑧) ∈ P)
18 addclpr 11049 . . . . . 6 (((𝑥 ·P 𝑤) ∈ P ∧ (𝑦 ·P 𝑧) ∈ P) → ((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑧)) ∈ P)
1916, 17, 18syl2an 608 . . . . 5 (((𝑥P𝑤P) ∧ (𝑦P𝑧P)) → ((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑧)) ∈ P)
2019an42s 674 . . . 4 (((𝑥P𝑦P) ∧ (𝑧P𝑤P)) → ((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑧)) ∈ P)
2115, 20jca 521 . . 3 (((𝑥P𝑦P) ∧ (𝑧P𝑤P)) → (((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑤)) ∈ P ∧ ((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑧)) ∈ P))
22 mulclpr 11051 . . . . . 6 ((𝑥P𝑣P) → (𝑥 ·P 𝑣) ∈ P)
23 mulclpr 11051 . . . . . 6 ((𝑦P𝑢P) → (𝑦 ·P 𝑢) ∈ P)
24 addclpr 11049 . . . . . 6 (((𝑥 ·P 𝑣) ∈ P ∧ (𝑦 ·P 𝑢) ∈ P) → ((𝑥 ·P 𝑣) +P (𝑦 ·P 𝑢)) ∈ P)
2522, 23, 24syl2an 608 . . . . 5 (((𝑥P𝑣P) ∧ (𝑦P𝑢P)) → ((𝑥 ·P 𝑣) +P (𝑦 ·P 𝑢)) ∈ P)
2625an4s 673 . . . 4 (((𝑥P𝑦P) ∧ (𝑣P𝑢P)) → ((𝑥 ·P 𝑣) +P (𝑦 ·P 𝑢)) ∈ P)
27 mulclpr 11051 . . . . . 6 ((𝑥P𝑢P) → (𝑥 ·P 𝑢) ∈ P)
28 mulclpr 11051 . . . . . 6 ((𝑦P𝑣P) → (𝑦 ·P 𝑣) ∈ P)
29 addclpr 11049 . . . . . 6 (((𝑥 ·P 𝑢) ∈ P ∧ (𝑦 ·P 𝑣) ∈ P) → ((𝑥 ·P 𝑢) +P (𝑦 ·P 𝑣)) ∈ P)
3027, 28, 29syl2an 608 . . . . 5 (((𝑥P𝑢P) ∧ (𝑦P𝑣P)) → ((𝑥 ·P 𝑢) +P (𝑦 ·P 𝑣)) ∈ P)
3130an42s 674 . . . 4 (((𝑥P𝑦P) ∧ (𝑣P𝑢P)) → ((𝑥 ·P 𝑢) +P (𝑦 ·P 𝑣)) ∈ P)
3226, 31jca 521 . . 3 (((𝑥P𝑦P) ∧ (𝑣P𝑢P)) → (((𝑥 ·P 𝑣) +P (𝑦 ·P 𝑢)) ∈ P ∧ ((𝑥 ·P 𝑢) +P (𝑦 ·P 𝑣)) ∈ P))
33 distrpr 11059 . . . . 5 (𝑥 ·P (𝑧 +P 𝑣)) = ((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑥 ·P 𝑣))
34 distrpr 11059 . . . . 5 (𝑦 ·P (𝑤 +P 𝑢)) = ((𝑦 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑢))
3533, 34oveq12i 7427 . . . 4 ((𝑥 ·P (𝑧 +P 𝑣)) +P (𝑦 ·P (𝑤 +P 𝑢))) = (((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑥 ·P 𝑣)) +P ((𝑦 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑢)))
36 ovex 7448 . . . . 5 (𝑥 ·P 𝑧) ∈ V
37 ovex 7448 . . . . 5 (𝑥 ·P 𝑣) ∈ V
38 ovex 7448 . . . . 5 (𝑦 ·P 𝑤) ∈ V
39 addcompr 11052 . . . . 5 (𝑓 +P 𝑔) = (𝑔 +P 𝑓)
40 addasspr 11053 . . . . 5 ((𝑓 +P 𝑔) +P ) = (𝑓 +P (𝑔 +P ))
41 ovex 7448 . . . . 5 (𝑦 ·P 𝑢) ∈ V
4236, 37, 38, 39, 40, 41caov4 7647 . . . 4 (((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑥 ·P 𝑣)) +P ((𝑦 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑢))) = (((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑤)) +P ((𝑥 ·P 𝑣) +P (𝑦 ·P 𝑢)))
4335, 42eqtri 2783 . . 3 ((𝑥 ·P (𝑧 +P 𝑣)) +P (𝑦 ·P (𝑤 +P 𝑢))) = (((𝑥 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑤)) +P ((𝑥 ·P 𝑣) +P (𝑦 ·P 𝑢)))
44 distrpr 11059 . . . . 5 (𝑥 ·P (𝑤 +P 𝑢)) = ((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑥 ·P 𝑢))
45 distrpr 11059 . . . . 5 (𝑦 ·P (𝑧 +P 𝑣)) = ((𝑦 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑣))
4644, 45oveq12i 7427 . . . 4 ((𝑥 ·P (𝑤 +P 𝑢)) +P (𝑦 ·P (𝑧 +P 𝑣))) = (((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑥 ·P 𝑢)) +P ((𝑦 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑣)))
47 ovex 7448 . . . . 5 (𝑥 ·P 𝑤) ∈ V
48 ovex 7448 . . . . 5 (𝑥 ·P 𝑢) ∈ V
49 ovex 7448 . . . . 5 (𝑦 ·P 𝑧) ∈ V
50 ovex 7448 . . . . 5 (𝑦 ·P 𝑣) ∈ V
5147, 48, 49, 39, 40, 50caov4 7647 . . . 4 (((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑥 ·P 𝑢)) +P ((𝑦 ·P 𝑧) +P (𝑦 ·P 𝑣))) = (((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑧)) +P ((𝑥 ·P 𝑢) +P (𝑦 ·P 𝑣)))
5246, 51eqtri 2783 . . 3 ((𝑥 ·P (𝑤 +P 𝑢)) +P (𝑦 ·P (𝑧 +P 𝑣))) = (((𝑥 ·P 𝑤) +P (𝑦 ·P 𝑧)) +P ((𝑥 ·P 𝑢) +P (𝑦 ·P 𝑣)))
531, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 21, 32, 43, 52ecovdi 8829 . 2 ((𝐴R𝐵R𝐶R) → (𝐴 ·R (𝐵 +R 𝐶)) = ((𝐴 ·R 𝐵) +R (𝐴 ·R 𝐶)))
54 dmaddsr 11116 . . 3 dom +R = (R × R)
55 0nsr 11110 . . 3 ¬ ∅ ∈ R
56 dmmulsr 11117 . . 3 dom ·R = (R × R)
5754, 55, 56ndmovdistr 7605 . 2 (¬ (𝐴R𝐵R𝐶R) → (𝐴 ·R (𝐵 +R 𝐶)) = ((𝐴 ·R 𝐵) +R (𝐴 ·R 𝐶)))
5853, 57pm2.61i 184 1 (𝐴 ·R (𝐵 +R 𝐶)) = ((𝐴 ·R 𝐵) +R (𝐴 ·R 𝐶))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wa 401  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2145  (class class class)co 7415  Pcnp 10890   +P cpp 10892   ·P cmp 10893   ~R cer 10895  Rcnr 10896   +R cplr 10900   ·R cmr 10901
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7738  ax-inf2 9624
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-frecs 8282  df-wrecs 8313  df-recs 8362  df-rdg 8401  df-1o 8459  df-oadd 8463  df-omul 8464  df-er 8700  df-ec 8702  df-qs 8706  df-ni 10903  df-pli 10904  df-mi 10905  df-lti 10906  df-plpq 10939  df-mpq 10940  df-ltpq 10941  df-enq 10942  df-nq 10943  df-erq 10944  df-plq 10945  df-mq 10946  df-1nq 10947  df-rq 10948  df-ltnq 10949  df-np 11012  df-plp 11014  df-mp 11015  df-ltp 11016  df-enr 11086  df-nr 11087  df-plr 11088  df-mr 11089
This theorem is used by:  pn0sr  11132  axmulass  11188  axdistr  11189
  Copyright terms: Public domain W3C validator