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

Theorem nnmsucr 8620
Description: Multiplication with successor. Exercise 16 of [Enderton] p. 82. (Contributed by NM, 21-Sep-1995.) (Proof shortened by Andrew Salmon, 22-Oct-2011.)
Assertion
Ref Expression
nnmsucr ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ (suc ๐ด ยทo ๐ต) = ((๐ด ยทo ๐ต) +o ๐ต))

Proof of Theorem nnmsucr
Dummy variables ๐‘ฅ ๐‘ฆ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7409 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ (suc ๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (suc ๐ด ยทo ๐ต))
2 oveq2 7409 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo ๐ต))
3 id 22 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ ๐‘ฅ = ๐ต)
42, 3oveq12d 7419 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) +o ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐ต) +o ๐ต))
51, 4eqeq12d 2740 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ ((suc ๐ด ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) +o ๐‘ฅ) โ†” (suc ๐ด ยทo ๐ต) = ((๐ด ยทo ๐ต) +o ๐ต)))
65imbi2d 340 . . 3 (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (suc ๐ด ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) +o ๐‘ฅ)) โ†” (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (suc ๐ด ยทo ๐ต) = ((๐ด ยทo ๐ต) +o ๐ต))))
7 oveq2 7409 . . . . 5 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (suc ๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (suc ๐ด ยทo โˆ…))
8 oveq2 7409 . . . . . 6 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo โˆ…))
9 id 22 . . . . . 6 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ ๐‘ฅ = โˆ…)
108, 9oveq12d 7419 . . . . 5 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) +o ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo โˆ…) +o โˆ…))
117, 10eqeq12d 2740 . . . 4 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ ((suc ๐ด ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) +o ๐‘ฅ) โ†” (suc ๐ด ยทo โˆ…) = ((๐ด ยทo โˆ…) +o โˆ…)))
12 oveq2 7409 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (suc ๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (suc ๐ด ยทo ๐‘ฆ))
13 oveq2 7409 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo ๐‘ฆ))
14 id 22 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ)
1513, 14oveq12d 7419 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) +o ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ))
1612, 15eqeq12d 2740 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ((suc ๐ด ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) +o ๐‘ฅ) โ†” (suc ๐ด ยทo ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ)))
17 oveq2 7409 . . . . 5 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ (suc ๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (suc ๐ด ยทo suc ๐‘ฆ))
18 oveq2 7409 . . . . . 6 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo suc ๐‘ฆ))
19 id 22 . . . . . 6 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ ๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ)
2018, 19oveq12d 7419 . . . . 5 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) +o ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) +o suc ๐‘ฆ))
2117, 20eqeq12d 2740 . . . 4 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ ((suc ๐ด ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) +o ๐‘ฅ) โ†” (suc ๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) +o suc ๐‘ฆ)))
22 peano2 7874 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ suc ๐ด โˆˆ ฯ‰)
23 nnm0 8600 . . . . . . 7 (suc ๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (suc ๐ด ยทo โˆ…) = โˆ…)
2422, 23syl 17 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (suc ๐ด ยทo โˆ…) = โˆ…)
25 nnm0 8600 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด ยทo โˆ…) = โˆ…)
2624, 25eqtr4d 2767 . . . . 5 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (suc ๐ด ยทo โˆ…) = (๐ด ยทo โˆ…))
27 peano1 7872 . . . . . . 7 โˆ… โˆˆ ฯ‰
28 nnmcl 8607 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง โˆ… โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo โˆ…) โˆˆ ฯ‰)
2927, 28mpan2 688 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด ยทo โˆ…) โˆˆ ฯ‰)
30 nna0 8599 . . . . . 6 ((๐ด ยทo โˆ…) โˆˆ ฯ‰ โ†’ ((๐ด ยทo โˆ…) +o โˆ…) = (๐ด ยทo โˆ…))
3129, 30syl 17 . . . . 5 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ ((๐ด ยทo โˆ…) +o โˆ…) = (๐ด ยทo โˆ…))
3226, 31eqtr4d 2767 . . . 4 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (suc ๐ด ยทo โˆ…) = ((๐ด ยทo โˆ…) +o โˆ…))
33 oveq1 7408 . . . . . 6 ((suc ๐ด ยทo ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) โ†’ ((suc ๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o suc ๐ด) = (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) +o suc ๐ด))
34 peano2b 7865 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†” suc ๐ด โˆˆ ฯ‰)
35 nnmsuc 8602 . . . . . . . 8 ((suc ๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (suc ๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) = ((suc ๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o suc ๐ด))
3634, 35sylanb 580 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (suc ๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) = ((suc ๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o suc ๐ด))
37 nnmcl 8607 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ ฯ‰)
38 peano2b 7865 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โ†” suc ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰)
39 nnaass 8617 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง suc ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) +o suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐ด +o suc ๐‘ฆ)))
4038, 39syl3an3b 1402 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) +o suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐ด +o suc ๐‘ฆ)))
4137, 40syl3an1 1160 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โˆง ๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) +o suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐ด +o suc ๐‘ฆ)))
42413expb 1117 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โˆง (๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰)) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) +o suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐ด +o suc ๐‘ฆ)))
4342anidms 566 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) +o suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐ด +o suc ๐‘ฆ)))
44 nnmsuc 8602 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด))
4544oveq1d 7416 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) +o suc ๐‘ฆ) = (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) +o suc ๐‘ฆ))
46 nnaass 8617 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โˆง suc ๐ด โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) +o suc ๐ด) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐‘ฆ +o suc ๐ด)))
4734, 46syl3an3b 1402 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ด โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) +o suc ๐ด) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐‘ฆ +o suc ๐ด)))
4837, 47syl3an1 1160 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ด โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) +o suc ๐ด) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐‘ฆ +o suc ๐ด)))
49483expb 1117 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โˆง (๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ด โˆˆ ฯ‰)) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) +o suc ๐ด) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐‘ฆ +o suc ๐ด)))
5049an42s 658 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โˆง (๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰)) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) +o suc ๐ด) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐‘ฆ +o suc ๐ด)))
5150anidms 566 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) +o suc ๐ด) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐‘ฆ +o suc ๐ด)))
52 nnacom 8612 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด +o ๐‘ฆ) = (๐‘ฆ +o ๐ด))
53 suceq 6420 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด +o ๐‘ฆ) = (๐‘ฆ +o ๐ด) โ†’ suc (๐ด +o ๐‘ฆ) = suc (๐‘ฆ +o ๐ด))
5452, 53syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ suc (๐ด +o ๐‘ฆ) = suc (๐‘ฆ +o ๐ด))
55 nnasuc 8601 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด +o suc ๐‘ฆ) = suc (๐ด +o ๐‘ฆ))
56 nnasuc 8601 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ด โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐‘ฆ +o suc ๐ด) = suc (๐‘ฆ +o ๐ด))
5756ancoms 458 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐‘ฆ +o suc ๐ด) = suc (๐‘ฆ +o ๐ด))
5854, 55, 573eqtr4d 2774 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (๐ด +o suc ๐‘ฆ) = (๐‘ฆ +o suc ๐ด))
5958oveq2d 7417 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐ด +o suc ๐‘ฆ)) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐‘ฆ +o suc ๐ด)))
6051, 59eqtr4d 2767 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) +o suc ๐ด) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o (๐ด +o suc ๐‘ฆ)))
6143, 45, 603eqtr4d 2774 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) +o suc ๐‘ฆ) = (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) +o suc ๐ด))
6236, 61eqeq12d 2740 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((suc ๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) +o suc ๐‘ฆ) โ†” ((suc ๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o suc ๐ด) = (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) +o suc ๐ด)))
6333, 62imbitrrid 245 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰) โ†’ ((suc ๐ด ยทo ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) โ†’ (suc ๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) +o suc ๐‘ฆ)))
6463expcom 413 . . . 4 (๐‘ฆ โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ ((suc ๐ด ยทo ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐‘ฆ) โ†’ (suc ๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) +o suc ๐‘ฆ))))
6511, 16, 21, 32, 64finds2 7884 . . 3 (๐‘ฅ โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (suc ๐ด ยทo ๐‘ฅ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) +o ๐‘ฅ)))
666, 65vtoclga 3558 . 2 (๐ต โˆˆ ฯ‰ โ†’ (๐ด โˆˆ ฯ‰ โ†’ (suc ๐ด ยทo ๐ต) = ((๐ด ยทo ๐ต) +o ๐ต)))
6766impcom 407 1 ((๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰) โ†’ (suc ๐ด ยทo ๐ต) = ((๐ด ยทo ๐ต) +o ๐ต))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 395   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098  โˆ…c0 4314  suc csuc 6356  (class class class)co 7401  ฯ‰com 7848   +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 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pr 5417  ax-un 7718
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-ral 3054  df-rex 3063  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-op 4627  df-uni 4900  df-iun 4989  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-om 7849  df-2nd 7969  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-oadd 8465  df-omul 8466
This theorem is referenced by:  nnmcom  8621
  Copyright terms: Public domain W3C validator