Theorem mulgval 18953

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 483	. . . 4 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → 𝑛 = 𝑁)
2	1	eqeq1d 2734	. . 3 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (𝑛 = 0 ↔ 𝑁 = 0))
3	1	breq2d 5160	. . . 4 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (0 < 𝑛 ↔ 0 < 𝑁))
4		simpr 485	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → 𝑥 = 𝑋)
5	4	sneqd 4640	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → {𝑥} = {𝑋})
6	5	xpeq2d 5706	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (ℕ × {𝑥}) = (ℕ × {𝑋}))
7	6	seqeq3d 13973	. . . . . 6 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → seq1( + , (ℕ × {𝑥})) = seq1( + , (ℕ × {𝑋})))
8		mulgval.s	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 = seq1( + , (ℕ × {𝑋}))
9	7, 8	eqtr4di 2790	. . . . 5 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → seq1( + , (ℕ × {𝑥})) = 𝑆)
10	9, 1	fveq12d 6898	. . . 4 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘𝑛) = (𝑆‘𝑁))
11	1	negeqd 11453	. . . . . 6 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → -𝑛 = -𝑁)
12	9, 11	fveq12d 6898	. . . . 5 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘-𝑛) = (𝑆‘-𝑁))
13	12	fveq2d 6895	. . . 4 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑥 = 𝑋) → (𝐼‘(seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘-𝑛)) = (𝐼‘(𝑆‘-𝑁)))
14	3, 10, 13	ifbieq12d 4556	. . 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 4554	. 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 18951	. 2 ⊢ · = (𝑛 ∈ ℤ, 𝑥 ∈ 𝐵 ↦ if(𝑛 = 0, 0 , if(0 < 𝑛, (seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘𝑛), (𝐼‘(seq1( + , (ℕ × {𝑥}))‘-𝑛)))))
22	18	fvexi 6905	. . 3 ⊢ 0 ∈ V
23		fvex 6904	. . . 4 ⊢ (𝑆‘𝑁) ∈ V
24		fvex 6904	. . . 4 ⊢ (𝐼‘(𝑆‘-𝑁)) ∈ V
25	23, 24	ifex 4578	. . 3 ⊢ if(0 < 𝑁, (𝑆‘𝑁), (𝐼‘(𝑆‘-𝑁))) ∈ V
26	22, 25	ifex 4578	. 2 ⊢ if(𝑁 = 0, 0 , if(0 < 𝑁, (𝑆‘𝑁), (𝐼‘(𝑆‘-𝑁)))) ∈ V
27	15, 21, 26	ovmpoa 7562	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑁 · 𝑋) = if(𝑁 = 0, 0 , if(0 < 𝑁, (𝑆‘𝑁), (𝐼‘(𝑆‘-𝑁)))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ifcif 4528  {csn 4628   class class class wbr 5148   × cxp 5674  ‘cfv 6543  (class class class)co 7408  0cc0 11109  1c1 11110   < clt 11247  -cneg 11444  ℕcn 12211  ℤcz 12557  seqcseq 13965  Basecbs 17143  +_gcplusg 17196  0_gc0g 17384  inv_gcminusg 18819  ._gcmg 18949

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-nn 12212  df-n0 12472  df-z 12558  df-uz 12822  df-seq 13966  df-mulg 18950

This theorem is referenced by:  mulg0  18956  mulgnn  18957  mulgnegnn  18963  subgmulg  19019