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

Theorem nnmass 8630
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 7420 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐ถ))
2 oveq2 7420 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo ๐ถ))
32oveq2d 7428 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ)) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐ถ)))
41, 3eqeq12d 2747 . . . . 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 340 . . . 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 7420 . . . . . 6 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo โˆ…))
7 oveq2 7420 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo โˆ…))
87oveq2d 7428 . . . . . 6 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ)) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo โˆ…)))
96, 8eqeq12d 2747 . . . . 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 7420 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐‘ฆ))
11 oveq2 7420 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo ๐‘ฆ))
1211oveq2d 7428 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฅ)) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐‘ฆ)))
1310, 12eqeq12d 2747 . . . . 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 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))
15 oveq2 7420 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ))
1615oveq2d 7428 . . . . . 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 2747 . . . . 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 8618 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo ๐ต) โˆˆ ฯ‰)
19 nnm0 8611 . . . . . . 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 8611 . . . . . . . 8 (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ต ยทo โˆ…) = โˆ…)
2221oveq2d 7428 . . . . . . 7 (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo โˆ…)) = (๐ด ยทo โˆ…))
23 nnm0 8611 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด ยทo โˆ…) = โˆ…)
2422, 23sylan9eqr 2793 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo (๐ต ยทo โˆ…)) = โˆ…)
2520, 24eqtr4d 2774 . . . . 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 7419 . . . . . . . . 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 8613 . . . . . . . . . . 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 1777 . . . . . . . . . 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 8613 . . . . . . . . . . . . 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 1129 . . . . . . . . . . . 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 7428 . . . . . . . . . . 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 8618 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ ฯ‰)
33 nndi 8629 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1163 . . . . . . . . . . . . . . . 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 1118 . . . . . . . . . . . . . . 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 415 . . . . . . . . . . . . . 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 1110 . . . . . . . . . . 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 2771 . . . . . . . . . 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 2747 . . . . . . . . 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 1118 . . . . . . 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 410 . . . . 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 7895 . . . 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 3566 . . 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 414 . 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 1110 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 395   โˆง w3a 1086   = wceq 1540   โˆˆ wcel 2105  โˆ…c0 4322  suc csuc 6366  (class class class)co 7412  ฯ‰com 7859   +o coa 8469   ยทo comu 8470
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pr 5427  ax-un 7729
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  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-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7860  df-2nd 7980  df-frecs 8272  df-wrecs 8303  df-recs 8377  df-rdg 8416  df-oadd 8476  df-omul 8477
This theorem is referenced by:  mulasspi  10898
  Copyright terms: Public domain W3C validator