Theorem mulgval 18220

Description: Value of the group multiple (exponentiation) operation. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Dec-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
mulgval.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
mulgval.p	⊢ + = (+g‘𝐺)
mulgval.o	⊢ 0 = (0g‘𝐺)
mulgval.i	⊢ 𝐼 = (invg‘𝐺)
mulgval.t	⊢ · = (.g‘𝐺)
mulgval.s	⊢ 𝑆 = seq1( + , (ℕ × {𝑋}))

Assertion

Ref	Expression
mulgval	⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁 · 𝑋) = if(𝑁 = 0, 0 , if(0 < 𝑁, (𝑆‘𝑁), (𝐼‘(𝑆‘-𝑁)))))

Proof of Theorem mulgval

Dummy variables 𝑥 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl 486	. . . 4 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → 𝑛 = 𝑁)
2	1	eqeq1d 2800	. . 3 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (𝑛 = 0 ↔ 𝑁 = 0))
3	1	breq2d 5042	. . . 4 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (0 < 𝑛 ↔ 0 < 𝑁))
4		simpr 488	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → 𝑥 = 𝑋)
5	4	sneqd 4537	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → {𝑥} = {𝑋})
6	5	xpeq2d 5549	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (ℕ × {𝑥}) = (ℕ × {𝑋}))
7	6	seqeq3d 13372	. . . . . 6 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → seq1( + , (ℕ × {𝑥})) = seq1( + , (ℕ × {𝑋})))
8		mulgval.s	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 = seq1( + , (ℕ × {𝑋}))
9	7, 8	eqtr4di 2851	. . . . 5 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → seq1( + , (ℕ × {𝑥})) = 𝑆)
10	9, 1	fveq12d 6652	. . . 4 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘𝑛) = (𝑆‘𝑁))
11	1	negeqd 10869	. . . . . 6 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → -𝑛 = -𝑁)
12	9, 11	fveq12d 6652	. . . . 5 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘-𝑛) = (𝑆‘-𝑁))
13	12	fveq2d 6649	. . . 4 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (𝐼‘(seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘-𝑛)) = (𝐼‘(𝑆‘-𝑁)))
14	3, 10, 13	ifbieq12d 4452	. . 3 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → if(0 < 𝑛, (seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘𝑛), (𝐼‘(seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘-𝑛))) = if(0 < 𝑁, (𝑆‘𝑁), (𝐼‘(𝑆‘-𝑁))))
15	2, 14	ifbieq2d 4450	. 2 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → if(𝑛 = 0, 0 , if(0 < 𝑛, (seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘𝑛), (𝐼‘(seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘-𝑛)))) = if(𝑁 = 0, 0 , if(0 < 𝑁, (𝑆‘𝑁), (𝐼‘(𝑆‘-𝑁)))))
16		mulgval.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
17		mulgval.p	. . 3 ⊢ + = (+g‘𝐺)
18		mulgval.o	. . 3 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
19		mulgval.i	. . 3 ⊢ 𝐼 = (invg‘𝐺)
20		mulgval.t	. . 3 ⊢ · = (.g‘𝐺)
21	16, 17, 18, 19, 20	mulgfval 18218	. 2 ⊢ · = (𝑛 ∈ ℤ, 𝑥 ∈ 𝐵 ↦ if(𝑛 = 0, 0 , if(0 < 𝑛, (seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘𝑛), (𝐼‘(seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘-𝑛)))))
22	18	fvexi 6659	. . 3 ⊢ 0 ∈ V
23		fvex 6658	. . . 4 ⊢ (𝑆‘𝑁) ∈ V
24		fvex 6658	. . . 4 ⊢ (𝐼‘(𝑆‘-𝑁)) ∈ V
25	23, 24	ifex 4473	. . 3 ⊢ if(0 < 𝑁, (𝑆‘𝑁), (𝐼‘(𝑆‘-𝑁))) ∈ V
26	22, 25	ifex 4473	. 2 ⊢ if(𝑁 = 0, 0 , if(0 < 𝑁, (𝑆‘𝑁), (𝐼‘(𝑆‘-𝑁)))) ∈ V
27	15, 21, 26	ovmpoa 7284	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁 · 𝑋) = if(𝑁 = 0, 0 , if(0 < 𝑁, (𝑆‘𝑁), (𝐼‘(𝑆‘-𝑁)))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ifcif 4425  {csn 4525   class class class wbr 5030   × cxp 5517  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135  0cc0 10526  1c1 10527   < clt 10664  -cneg 10860  ℕcn 11625  ℤcz 11969  seqcseq 13364  Basecbs 16475  +_gcplusg 16557  0_gc0g 16705  inv_gcminusg 18096  ._gcmg 18216

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  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 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-er 8272  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-seq 13365  df-mulg 18217

This theorem is referenced by:  mulg0  18223  mulgnn  18224  mulgnegnn  18230  subgmulg  18285