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Theorem omndmul 31922
Description: In a commutative ordered monoid, the ordering is compatible with group power. (Contributed by Thierry Arnoux, 30-Jan-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
omndmul.0 𝐵 = (Base‘𝑀)
omndmul.1 = (le‘𝑀)
omndmul.2 · = (.g𝑀)
omndmul.o (𝜑𝑀 ∈ oMnd)
omndmul.c (𝜑𝑀 ∈ CMnd)
omndmul.x (𝜑𝑋𝐵)
omndmul.y (𝜑𝑌𝐵)
omndmul.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
omndmul.l (𝜑𝑋 𝑌)
Assertion
Ref Expression
omndmul (𝜑 → (𝑁 · 𝑋) (𝑁 · 𝑌))

Proof of Theorem omndmul
Dummy variables 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 omndmul.n . 2 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
2 oveq1 7364 . . . 4 (𝑚 = 0 → (𝑚 · 𝑋) = (0 · 𝑋))
3 oveq1 7364 . . . 4 (𝑚 = 0 → (𝑚 · 𝑌) = (0 · 𝑌))
42, 3breq12d 5118 . . 3 (𝑚 = 0 → ((𝑚 · 𝑋) (𝑚 · 𝑌) ↔ (0 · 𝑋) (0 · 𝑌)))
5 oveq1 7364 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑛 · 𝑋))
6 oveq1 7364 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 · 𝑌) = (𝑛 · 𝑌))
75, 6breq12d 5118 . . 3 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑚 · 𝑋) (𝑚 · 𝑌) ↔ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)))
8 oveq1 7364 . . . 4 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑚 · 𝑋) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
9 oveq1 7364 . . . 4 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑚 · 𝑌) = ((𝑛 + 1) · 𝑌))
108, 9breq12d 5118 . . 3 (𝑚 = (𝑛 + 1) → ((𝑚 · 𝑋) (𝑚 · 𝑌) ↔ ((𝑛 + 1) · 𝑋) ((𝑛 + 1) · 𝑌)))
11 oveq1 7364 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑁 · 𝑋))
12 oveq1 7364 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → (𝑚 · 𝑌) = (𝑁 · 𝑌))
1311, 12breq12d 5118 . . 3 (𝑚 = 𝑁 → ((𝑚 · 𝑋) (𝑚 · 𝑌) ↔ (𝑁 · 𝑋) (𝑁 · 𝑌)))
14 omndmul.o . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ oMnd)
15 omndtos 31913 . . . . . 6 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Toset)
16 tospos 18309 . . . . . 6 (𝑀 ∈ Toset → 𝑀 ∈ Poset)
1714, 15, 163syl 18 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ Poset)
18 omndmul.y . . . . . . 7 (𝜑𝑌𝐵)
19 omndmul.0 . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑀)
20 eqid 2736 . . . . . . . 8 (0g𝑀) = (0g𝑀)
21 omndmul.2 . . . . . . . 8 · = (.g𝑀)
2219, 20, 21mulg0 18879 . . . . . . 7 (𝑌𝐵 → (0 · 𝑌) = (0g𝑀))
2318, 22syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (0 · 𝑌) = (0g𝑀))
24 omndmnd 31912 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Mnd)
2519, 20mndidcl 18571 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ Mnd → (0g𝑀) ∈ 𝐵)
2614, 24, 253syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (0g𝑀) ∈ 𝐵)
2723, 26eqeltrd 2838 . . . . 5 (𝜑 → (0 · 𝑌) ∈ 𝐵)
28 omndmul.1 . . . . . 6 = (le‘𝑀)
2919, 28posref 18207 . . . . 5 ((𝑀 ∈ Poset ∧ (0 · 𝑌) ∈ 𝐵) → (0 · 𝑌) (0 · 𝑌))
3017, 27, 29syl2anc 584 . . . 4 (𝜑 → (0 · 𝑌) (0 · 𝑌))
31 omndmul.x . . . . 5 (𝜑𝑋𝐵)
3219, 20, 21mulg0 18879 . . . . . . . 8 (𝑋𝐵 → (0 · 𝑋) = (0g𝑀))
3332adantr 481 . . . . . . 7 ((𝑋𝐵𝑌𝐵) → (0 · 𝑋) = (0g𝑀))
3422adantl 482 . . . . . . 7 ((𝑋𝐵𝑌𝐵) → (0 · 𝑌) = (0g𝑀))
3533, 34eqtr4d 2779 . . . . . 6 ((𝑋𝐵𝑌𝐵) → (0 · 𝑋) = (0 · 𝑌))
3635breq1d 5115 . . . . 5 ((𝑋𝐵𝑌𝐵) → ((0 · 𝑋) (0 · 𝑌) ↔ (0 · 𝑌) (0 · 𝑌)))
3731, 18, 36syl2anc 584 . . . 4 (𝜑 → ((0 · 𝑋) (0 · 𝑌) ↔ (0 · 𝑌) (0 · 𝑌)))
3830, 37mpbird 256 . . 3 (𝜑 → (0 · 𝑋) (0 · 𝑌))
39 eqid 2736 . . . . 5 (+g𝑀) = (+g𝑀)
4014ad2antrr 724 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑀 ∈ oMnd)
4118ad2antrr 724 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑌𝐵)
4240, 24syl 17 . . . . . 6 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑀 ∈ Mnd)
43 simplr 767 . . . . . 6 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
4431ad2antrr 724 . . . . . 6 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑋𝐵)
4519, 21, 42, 43, 44mulgnn0cld 18897 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵)
4619, 21, 42, 43, 41mulgnn0cld 18897 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → (𝑛 · 𝑌) ∈ 𝐵)
47 simpr 485 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌))
48 omndmul.l . . . . . 6 (𝜑𝑋 𝑌)
4948ad2antrr 724 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑋 𝑌)
50 omndmul.c . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ CMnd)
5150ad2antrr 724 . . . . 5 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → 𝑀 ∈ CMnd)
5219, 28, 39, 40, 41, 45, 44, 46, 47, 49, 51omndadd2d 31916 . . . 4 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → ((𝑛 · 𝑋)(+g𝑀)𝑋) ((𝑛 · 𝑌)(+g𝑀)𝑌))
5319, 21, 39mulgnn0p1 18887 . . . . 5 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑛 ∈ ℕ0𝑋𝐵) → ((𝑛 + 1) · 𝑋) = ((𝑛 · 𝑋)(+g𝑀)𝑋))
5442, 43, 44, 53syl3anc 1371 . . . 4 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → ((𝑛 + 1) · 𝑋) = ((𝑛 · 𝑋)(+g𝑀)𝑋))
5519, 21, 39mulgnn0p1 18887 . . . . 5 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑛 ∈ ℕ0𝑌𝐵) → ((𝑛 + 1) · 𝑌) = ((𝑛 · 𝑌)(+g𝑀)𝑌))
5642, 43, 41, 55syl3anc 1371 . . . 4 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → ((𝑛 + 1) · 𝑌) = ((𝑛 · 𝑌)(+g𝑀)𝑌))
5752, 54, 563brtr4d 5137 . . 3 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) ∧ (𝑛 · 𝑋) (𝑛 · 𝑌)) → ((𝑛 + 1) · 𝑋) ((𝑛 + 1) · 𝑌))
584, 7, 10, 13, 38, 57nn0indd 12600 . 2 ((𝜑𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑁 · 𝑋) (𝑁 · 𝑌))
591, 58mpdan 685 1 (𝜑 → (𝑁 · 𝑋) (𝑁 · 𝑌))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396   = wceq 1541  wcel 2106   class class class wbr 5105  cfv 6496  (class class class)co 7357  0cc0 11051  1c1 11052   + caddc 11054  0cn0 12413  Basecbs 17083  +gcplusg 17133  lecple 17140  0gc0g 17321  Posetcpo 18196  Tosetctos 18305  Mndcmnd 18556  .gcmg 18872  CMndccmn 19562  oMndcomnd 31905
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 2707  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128
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 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-nn 12154  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-fz 13425  df-seq 13907  df-0g 17323  df-proset 18184  df-poset 18202  df-toset 18306  df-mgm 18497  df-sgrp 18546  df-mnd 18557  df-mulg 18873  df-cmn 19564  df-omnd 31907
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