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

Theorem nnmass 8620
Description: Multiplication of natural numbers is associative. Theorem 4K(4) of [Enderton] p. 81. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.)
Assertion
Ref Expression
nnmass ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ถ โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐ถ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐ถ)))

Proof of Theorem nnmass
Dummy variables ๐‘ฅ ๐‘ฆ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7412 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐ถ))
2 oveq2 7412 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo ๐ถ))
32oveq2d 7420 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ)) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐ถ)))
41, 3eqeq12d 2749 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ)) โ†” ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐ถ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐ถ))))
54imbi2d 341 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ (((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ))) โ†” ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐ถ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐ถ)))))
6 oveq2 7412 . . . . . 6 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo โˆ…))
7 oveq2 7412 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo โˆ…))
87oveq2d 7420 . . . . . 6 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ)) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo โˆ…)))
96, 8eqeq12d 2749 . . . . 5 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ)) โ†” ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo โˆ…) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo โˆ…))))
10 oveq2 7412 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ))
11 oveq2 7412 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo ๐‘ฆ))
1211oveq2d 7420 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ)) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)))
1310, 12eqeq12d 2749 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ)) โ†” ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ))))
14 oveq2 7412 . . . . . 6 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo suc ๐‘ฆ))
15 oveq2 7412 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ))
1615oveq2d 7420 . . . . . 6 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ)) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ)))
1714, 16eqeq12d 2749 . . . . 5 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ)) โ†” ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo suc ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ))))
18 nnmcl 8608 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo ๐ต) โˆˆ ฯ‰)
19 nnm0 8601 . . . . . . 7 ((๐ด ยทo ๐ต) โˆˆ ฯ‰ โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo โˆ…) = โˆ…)
2018, 19syl 17 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo โˆ…) = โˆ…)
21 nnm0 8601 . . . . . . . 8 (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ต ยทo โˆ…) = โˆ…)
2221oveq2d 7420 . . . . . . 7 (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo โˆ…)) = (๐ด ยทo โˆ…))
23 nnm0 8601 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด ยทo โˆ…) = โˆ…)
2422, 23sylan9eqr 2795 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo โˆ…)) = โˆ…)
2520, 24eqtr4d 2776 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo โˆ…) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo โˆ…)))
26 oveq1 7411 . . . . . . . . 9 (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) โ†’ (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ) +o (๐ด ยทo ๐ต)) = ((๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) +o (๐ด ยทo ๐ต)))
27 nnmsuc 8603 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด ยทo ๐ต) โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo suc ๐‘ฆ) = (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ) +o (๐ด ยทo ๐ต)))
2818, 27stoic3 1779 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo suc ๐‘ฆ) = (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ) +o (๐ด ยทo ๐ต)))
29 nnmsuc 8603 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต))
30293adant1 1131 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต))
3130oveq2d 7420 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ)) = (๐ด ยทo ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต)))
32 nnmcl 8608 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ ฯ‰)
33 nndi 8619 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต)) = ((๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) +o (๐ด ยทo ๐ต)))
3432, 33syl3an2 1165 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง (๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต)) = ((๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) +o (๐ด ยทo ๐ต)))
35343exp 1120 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ ((๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด ยทo ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต)) = ((๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) +o (๐ด ยทo ๐ต)))))
3635expd 417 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด ยทo ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต)) = ((๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) +o (๐ด ยทo ๐ต))))))
3736com34 91 . . . . . . . . . . . . 13 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด ยทo ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต)) = ((๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) +o (๐ด ยทo ๐ต))))))
3837pm2.43d 53 . . . . . . . . . . . 12 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด ยทo ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต)) = ((๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) +o (๐ด ยทo ๐ต)))))
39383imp 1112 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต)) = ((๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) +o (๐ด ยทo ๐ต)))
4031, 39eqtrd 2773 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ)) = ((๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) +o (๐ด ยทo ๐ต)))
4128, 40eqeq12d 2749 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo suc ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ)) โ†” (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ) +o (๐ด ยทo ๐ต)) = ((๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) +o (๐ด ยทo ๐ต))))
4226, 41imbitrrid 245 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo suc ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ))))
43423exp 1120 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โ†’ (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo suc ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ))))))
4443com3r 87 . . . . . 6 (๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo suc ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ))))))
4544impd 412 . . . . 5 (๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โ†’ ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo suc ๐‘ฆ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ)))))
469, 13, 17, 25, 45finds2 7886 . . . 4 (๐‘ฅ โˆˆ ฯ‰ โ†’ ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ))))
475, 46vtoclga 3565 . . 3 (๐ถ โˆˆ ฯ‰ โ†’ ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐ถ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐ถ))))
4847expdcom 416 . 2 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ถ โˆˆ ฯ‰ โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐ถ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐ถ)))))
49483imp 1112 1 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ถ โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐ถ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐ถ)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 397   โˆง w3a 1088   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107  โˆ…c0 4321  suc csuc 6363  (class class class)co 7404  ฯ‰com 7850   +o coa 8458   ยทo comu 8459
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 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pr 5426  ax-un 7720
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7851  df-2nd 7971  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-oadd 8465  df-omul 8466
This theorem is referenced by:  mulasspi  10888
  Copyright terms: Public domain W3C validator