MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mulgnn0di Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mulgnn0di 19427
Description: Group multiple of a sum, for nonnegative multiples. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Dec-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
mulgdi.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
mulgdi.m · = (.g𝐺)
mulgdi.p + = (+g𝐺)
Assertion
Ref Expression
mulgnn0di ((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) → (𝑀 · (𝑋 + 𝑌)) = ((𝑀 · 𝑋) + (𝑀 · 𝑌)))

Proof of Theorem mulgnn0di
Dummy variables 𝑥 𝑘 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cmnmnd 19402 . . . . . 6 (𝐺 ∈ CMnd → 𝐺 ∈ Mnd)
21ad2antrr 723 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝐺 ∈ Mnd)
3 mulgdi.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝐺)
4 mulgdi.p . . . . . . 7 + = (+g𝐺)
53, 4mndcl 18393 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐵)
653expb 1119 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐵)
72, 6sylan 580 . . . 4 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐵)
83, 4cmncom 19403 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑦 + 𝑥))
983expb 1119 . . . . 5 ((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑦 + 𝑥))
109ad4ant14 749 . . . 4 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑦 + 𝑥))
113, 4mndass 18394 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵)) → ((𝑥 + 𝑦) + 𝑧) = (𝑥 + (𝑦 + 𝑧)))
122, 11sylan 580 . . . 4 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵𝑧𝐵)) → ((𝑥 + 𝑦) + 𝑧) = (𝑥 + (𝑦 + 𝑧)))
13 simpr 485 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ ℕ)
14 nnuz 12621 . . . . 5 ℕ = (ℤ‘1)
1513, 14eleqtrdi 2849 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ (ℤ‘1))
16 simplr2 1215 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑋𝐵)
17 elfznn 13285 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (1...𝑀) → 𝑘 ∈ ℕ)
18 fvconst2g 7077 . . . . . 6 ((𝑋𝐵𝑘 ∈ ℕ) → ((ℕ × {𝑋})‘𝑘) = 𝑋)
1916, 17, 18syl2an 596 . . . . 5 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → ((ℕ × {𝑋})‘𝑘) = 𝑋)
2016adantr 481 . . . . 5 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → 𝑋𝐵)
2119, 20eqeltrd 2839 . . . 4 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → ((ℕ × {𝑋})‘𝑘) ∈ 𝐵)
22 simplr3 1216 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑌𝐵)
23 fvconst2g 7077 . . . . . 6 ((𝑌𝐵𝑘 ∈ ℕ) → ((ℕ × {𝑌})‘𝑘) = 𝑌)
2422, 17, 23syl2an 596 . . . . 5 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → ((ℕ × {𝑌})‘𝑘) = 𝑌)
2522adantr 481 . . . . 5 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → 𝑌𝐵)
2624, 25eqeltrd 2839 . . . 4 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → ((ℕ × {𝑌})‘𝑘) ∈ 𝐵)
273, 4mndcl 18393 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵)
282, 16, 22, 27syl3anc 1370 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵)
29 fvconst2g 7077 . . . . . 6 (((𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵𝑘 ∈ ℕ) → ((ℕ × {(𝑋 + 𝑌)})‘𝑘) = (𝑋 + 𝑌))
3028, 17, 29syl2an 596 . . . . 5 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → ((ℕ × {(𝑋 + 𝑌)})‘𝑘) = (𝑋 + 𝑌))
3119, 24oveq12d 7293 . . . . 5 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → (((ℕ × {𝑋})‘𝑘) + ((ℕ × {𝑌})‘𝑘)) = (𝑋 + 𝑌))
3230, 31eqtr4d 2781 . . . 4 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → ((ℕ × {(𝑋 + 𝑌)})‘𝑘) = (((ℕ × {𝑋})‘𝑘) + ((ℕ × {𝑌})‘𝑘)))
337, 10, 12, 15, 21, 26, 32seqcaopr 13760 . . 3 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (seq1( + , (ℕ × {(𝑋 + 𝑌)}))‘𝑀) = ((seq1( + , (ℕ × {𝑋}))‘𝑀) + (seq1( + , (ℕ × {𝑌}))‘𝑀)))
34 mulgdi.m . . . . 5 · = (.g𝐺)
35 eqid 2738 . . . . 5 seq1( + , (ℕ × {(𝑋 + 𝑌)})) = seq1( + , (ℕ × {(𝑋 + 𝑌)}))
363, 4, 34, 35mulgnn 18708 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℕ ∧ (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵) → (𝑀 · (𝑋 + 𝑌)) = (seq1( + , (ℕ × {(𝑋 + 𝑌)}))‘𝑀))
3713, 28, 36syl2anc 584 . . 3 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝑀 · (𝑋 + 𝑌)) = (seq1( + , (ℕ × {(𝑋 + 𝑌)}))‘𝑀))
38 eqid 2738 . . . . . 6 seq1( + , (ℕ × {𝑋})) = seq1( + , (ℕ × {𝑋}))
393, 4, 34, 38mulgnn 18708 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑋𝐵) → (𝑀 · 𝑋) = (seq1( + , (ℕ × {𝑋}))‘𝑀))
4013, 16, 39syl2anc 584 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝑀 · 𝑋) = (seq1( + , (ℕ × {𝑋}))‘𝑀))
41 eqid 2738 . . . . . 6 seq1( + , (ℕ × {𝑌})) = seq1( + , (ℕ × {𝑌}))
423, 4, 34, 41mulgnn 18708 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑌𝐵) → (𝑀 · 𝑌) = (seq1( + , (ℕ × {𝑌}))‘𝑀))
4313, 22, 42syl2anc 584 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝑀 · 𝑌) = (seq1( + , (ℕ × {𝑌}))‘𝑀))
4440, 43oveq12d 7293 . . 3 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → ((𝑀 · 𝑋) + (𝑀 · 𝑌)) = ((seq1( + , (ℕ × {𝑋}))‘𝑀) + (seq1( + , (ℕ × {𝑌}))‘𝑀)))
4533, 37, 443eqtr4d 2788 . 2 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝑀 · (𝑋 + 𝑌)) = ((𝑀 · 𝑋) + (𝑀 · 𝑌)))
461ad2antrr 723 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → 𝐺 ∈ Mnd)
47 simplr2 1215 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → 𝑋𝐵)
48 simplr3 1216 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → 𝑌𝐵)
4946, 47, 48, 27syl3anc 1370 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵)
50 eqid 2738 . . . . . 6 (0g𝐺) = (0g𝐺)
513, 50, 34mulg0 18707 . . . . 5 ((𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵 → (0 · (𝑋 + 𝑌)) = (0g𝐺))
5249, 51syl 17 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (0 · (𝑋 + 𝑌)) = (0g𝐺))
53 eqid 2738 . . . . . . 7 (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
5453, 50mndidcl 18400 . . . . . 6 (𝐺 ∈ Mnd → (0g𝐺) ∈ (Base‘𝐺))
5553, 4, 50mndlid 18405 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ (0g𝐺) ∈ (Base‘𝐺)) → ((0g𝐺) + (0g𝐺)) = (0g𝐺))
561, 54, 55syl2anc2 585 . . . . 5 (𝐺 ∈ CMnd → ((0g𝐺) + (0g𝐺)) = (0g𝐺))
5756ad2antrr 723 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → ((0g𝐺) + (0g𝐺)) = (0g𝐺))
5852, 57eqtr4d 2781 . . 3 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (0 · (𝑋 + 𝑌)) = ((0g𝐺) + (0g𝐺)))
59 simpr 485 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → 𝑀 = 0)
6059oveq1d 7290 . . 3 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · (𝑋 + 𝑌)) = (0 · (𝑋 + 𝑌)))
6159oveq1d 7290 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · 𝑋) = (0 · 𝑋))
623, 50, 34mulg0 18707 . . . . . 6 (𝑋𝐵 → (0 · 𝑋) = (0g𝐺))
6347, 62syl 17 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (0 · 𝑋) = (0g𝐺))
6461, 63eqtrd 2778 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · 𝑋) = (0g𝐺))
6559oveq1d 7290 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · 𝑌) = (0 · 𝑌))
663, 50, 34mulg0 18707 . . . . . 6 (𝑌𝐵 → (0 · 𝑌) = (0g𝐺))
6748, 66syl 17 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (0 · 𝑌) = (0g𝐺))
6865, 67eqtrd 2778 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · 𝑌) = (0g𝐺))
6964, 68oveq12d 7293 . . 3 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → ((𝑀 · 𝑋) + (𝑀 · 𝑌)) = ((0g𝐺) + (0g𝐺)))
7058, 60, 693eqtr4d 2788 . 2 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · (𝑋 + 𝑌)) = ((𝑀 · 𝑋) + (𝑀 · 𝑌)))
71 simpr1 1193 . . 3 ((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) → 𝑀 ∈ ℕ0)
72 elnn0 12235 . . 3 (𝑀 ∈ ℕ0 ↔ (𝑀 ∈ ℕ ∨ 𝑀 = 0))
7371, 72sylib 217 . 2 ((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) → (𝑀 ∈ ℕ ∨ 𝑀 = 0))
7445, 70, 73mpjaodan 956 1 ((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) → (𝑀 · (𝑋 + 𝑌)) = ((𝑀 · 𝑋) + (𝑀 · 𝑌)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396  wo 844  w3a 1086   = wceq 1539  wcel 2106  {csn 4561   × cxp 5587  cfv 6433  (class class class)co 7275  0cc0 10871  1c1 10872  cn 11973  0cn0 12233  cuz 12582  ...cfz 13239  seqcseq 13721  Basecbs 16912  +gcplusg 16962  0gc0g 17150  Mndcmnd 18385  .gcmg 18700  CMndccmn 19386
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-er 8498  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-n0 12234  df-z 12320  df-uz 12583  df-fz 13240  df-fzo 13383  df-seq 13722  df-0g 17152  df-mgm 18326  df-sgrp 18375  df-mnd 18386  df-mulg 18701  df-cmn 19388
This theorem is referenced by:  mulgdi  19428  mulgmhm  19429  frobrhm  31485  mhphf  40285
  Copyright terms: Public domain W3C validator