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

Theorem mulgnn0di 18866
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 18842 . . . . . 6 (𝐺 ∈ CMnd → 𝐺 ∈ Mnd)
21ad2antrr 722 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝐺 ∈ Mnd)
3 mulgdi.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝐺)
4 mulgdi.p . . . . . . 7 + = (+g𝐺)
53, 4mndcl 17907 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐵)
653expb 1114 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐵)
72, 6sylan 580 . . . 4 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐵)
83, 4cmncom 18843 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑦 + 𝑥))
983expb 1114 . . . . 5 ((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑦 + 𝑥))
109ad4ant14 748 . . . 4 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ (𝑥𝐵𝑦𝐵)) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑦 + 𝑥))
113, 4mndass 17908 . . . . 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 12270 . . . . 5 ℕ = (ℤ‘1)
1513, 14syl6eleq 2928 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ (ℤ‘1))
16 simplr2 1210 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑋𝐵)
17 elfznn 12926 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (1...𝑀) → 𝑘 ∈ ℕ)
18 fvconst2g 6960 . . . . . 6 ((𝑋𝐵𝑘 ∈ ℕ) → ((ℕ × {𝑋})‘𝑘) = 𝑋)
1916, 17, 18syl2an 595 . . . . 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 2918 . . . 4 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → ((ℕ × {𝑋})‘𝑘) ∈ 𝐵)
22 simplr3 1211 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑌𝐵)
23 fvconst2g 6960 . . . . . 6 ((𝑌𝐵𝑘 ∈ ℕ) → ((ℕ × {𝑌})‘𝑘) = 𝑌)
2422, 17, 23syl2an 595 . . . . 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 2918 . . . 4 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → ((ℕ × {𝑌})‘𝑘) ∈ 𝐵)
273, 4mndcl 17907 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑋𝐵𝑌𝐵) → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵)
282, 16, 22, 27syl3anc 1365 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵)
29 fvconst2g 6960 . . . . . 6 (((𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵𝑘 ∈ ℕ) → ((ℕ × {(𝑋 + 𝑌)})‘𝑘) = (𝑋 + 𝑌))
3028, 17, 29syl2an 595 . . . . 5 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → ((ℕ × {(𝑋 + 𝑌)})‘𝑘) = (𝑋 + 𝑌))
3119, 24oveq12d 7166 . . . . 5 ((((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝑘 ∈ (1...𝑀)) → (((ℕ × {𝑋})‘𝑘) + ((ℕ × {𝑌})‘𝑘)) = (𝑋 + 𝑌))
3230, 31eqtr4d 2864 . . . 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 13397 . . 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 2826 . . . . 5 seq1( + , (ℕ × {(𝑋 + 𝑌)})) = seq1( + , (ℕ × {(𝑋 + 𝑌)}))
363, 4, 34, 35mulgnn 18162 . . . 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 2826 . . . . . 6 seq1( + , (ℕ × {𝑋})) = seq1( + , (ℕ × {𝑋}))
393, 4, 34, 38mulgnn 18162 . . . . 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 2826 . . . . . 6 seq1( + , (ℕ × {𝑌})) = seq1( + , (ℕ × {𝑌}))
423, 4, 34, 41mulgnn 18162 . . . . 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 7166 . . 3 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → ((𝑀 · 𝑋) + (𝑀 · 𝑌)) = ((seq1( + , (ℕ × {𝑋}))‘𝑀) + (seq1( + , (ℕ × {𝑌}))‘𝑀)))
4533, 37, 443eqtr4d 2871 . 2 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝑀 · (𝑋 + 𝑌)) = ((𝑀 · 𝑋) + (𝑀 · 𝑌)))
461ad2antrr 722 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → 𝐺 ∈ Mnd)
47 simplr2 1210 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → 𝑋𝐵)
48 simplr3 1211 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → 𝑌𝐵)
4946, 47, 48, 27syl3anc 1365 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵)
50 eqid 2826 . . . . . 6 (0g𝐺) = (0g𝐺)
513, 50, 34mulg0 18161 . . . . 5 ((𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵 → (0 · (𝑋 + 𝑌)) = (0g𝐺))
5249, 51syl 17 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (0 · (𝑋 + 𝑌)) = (0g𝐺))
53 eqid 2826 . . . . . . 7 (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
5453, 50mndidcl 17914 . . . . . 6 (𝐺 ∈ Mnd → (0g𝐺) ∈ (Base‘𝐺))
5553, 4, 50mndlid 17919 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ (0g𝐺) ∈ (Base‘𝐺)) → ((0g𝐺) + (0g𝐺)) = (0g𝐺))
561, 54, 55syl2anc2 585 . . . . 5 (𝐺 ∈ CMnd → ((0g𝐺) + (0g𝐺)) = (0g𝐺))
5756ad2antrr 722 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → ((0g𝐺) + (0g𝐺)) = (0g𝐺))
5852, 57eqtr4d 2864 . . 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 7163 . . 3 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · (𝑋 + 𝑌)) = (0 · (𝑋 + 𝑌)))
6159oveq1d 7163 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · 𝑋) = (0 · 𝑋))
623, 50, 34mulg0 18161 . . . . . 6 (𝑋𝐵 → (0 · 𝑋) = (0g𝐺))
6347, 62syl 17 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (0 · 𝑋) = (0g𝐺))
6461, 63eqtrd 2861 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · 𝑋) = (0g𝐺))
6559oveq1d 7163 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · 𝑌) = (0 · 𝑌))
663, 50, 34mulg0 18161 . . . . . 6 (𝑌𝐵 → (0 · 𝑌) = (0g𝐺))
6748, 66syl 17 . . . . 5 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (0 · 𝑌) = (0g𝐺))
6865, 67eqtrd 2861 . . . 4 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · 𝑌) = (0g𝐺))
6964, 68oveq12d 7166 . . 3 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → ((𝑀 · 𝑋) + (𝑀 · 𝑌)) = ((0g𝐺) + (0g𝐺)))
7058, 60, 693eqtr4d 2871 . 2 (((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 · (𝑋 + 𝑌)) = ((𝑀 · 𝑋) + (𝑀 · 𝑌)))
71 simpr1 1188 . . 3 ((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) → 𝑀 ∈ ℕ0)
72 elnn0 11888 . . 3 (𝑀 ∈ ℕ0 ↔ (𝑀 ∈ ℕ ∨ 𝑀 = 0))
7371, 72sylib 219 . 2 ((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0𝑋𝐵𝑌𝐵)) → (𝑀 ∈ ℕ ∨ 𝑀 = 0))
7445, 70, 73mpjaodan 954 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 843  w3a 1081   = wceq 1530  wcel 2107  {csn 4564   × cxp 5552  cfv 6352  (class class class)co 7148  0cc0 10526  1c1 10527  cn 11627  0cn0 11886  cuz 12232  ...cfz 12882  seqcseq 13359  Basecbs 16473  +gcplusg 16555  0gc0g 16703  Mndcmnd 17900  .gcmg 18154  CMndccmn 18826
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2798  ax-sep 5200  ax-nul 5207  ax-pow 5263  ax-pr 5326  ax-un 7451  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2620  df-eu 2652  df-clab 2805  df-cleq 2819  df-clel 2898  df-nfc 2968  df-ne 3022  df-nel 3129  df-ral 3148  df-rex 3149  df-reu 3150  df-rmo 3151  df-rab 3152  df-v 3502  df-sbc 3777  df-csb 3888  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3956  df-pss 3958  df-nul 4296  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4565  df-pr 4567  df-tp 4569  df-op 4571  df-uni 4838  df-iun 4919  df-br 5064  df-opab 5126  df-mpt 5144  df-tr 5170  df-id 5459  df-eprel 5464  df-po 5473  df-so 5474  df-fr 5513  df-we 5515  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-rn 5565  df-res 5566  df-ima 5567  df-pred 6146  df-ord 6192  df-on 6193  df-lim 6194  df-suc 6195  df-iota 6312  df-fun 6354  df-fn 6355  df-f 6356  df-f1 6357  df-fo 6358  df-f1o 6359  df-fv 6360  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-om 7569  df-1st 7680  df-2nd 7681  df-wrecs 7938  df-recs 7999  df-rdg 8037  df-er 8279  df-en 8499  df-dom 8500  df-sdom 8501  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11628  df-n0 11887  df-z 11971  df-uz 12233  df-fz 12883  df-fzo 13024  df-seq 13360  df-0g 16705  df-mgm 17842  df-sgrp 17890  df-mnd 17901  df-mulg 18155  df-cmn 18828
This theorem is referenced by:  mulgdi  18867  mulgmhm  18868
  Copyright terms: Public domain W3C validator