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Theorem omndmul2 20030
Description: In an ordered monoid, the ordering is compatible with group power. This version does not require the monoid to be commutative. (Contributed by Thierry Arnoux, 23-Mar-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
omndmul.0 𝐵 = (Base‘𝑀)
omndmul.1 = (le‘𝑀)
omndmul2.2 · = (.g𝑀)
omndmul2.3 0 = (0g𝑀)
Assertion
Ref Expression
omndmul2 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 0 (𝑁 · 𝑋))

Proof of Theorem omndmul2
Dummy variables 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-3an 1088 . . 3 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ↔ ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0)) ∧ 0 𝑋))
2 anass 468 . . . 4 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ↔ (𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0)))
32anbi1i 624 . . 3 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ↔ ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0)) ∧ 0 𝑋))
41, 3bitr4i 278 . 2 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ↔ (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋))
5 simplr 768 . . 3 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 𝑁 ∈ ℕ0)
6 oveq1 7360 . . . . 5 (𝑚 = 0 → (𝑚 · 𝑋) = (0 · 𝑋))
76breq2d 5107 . . . 4 (𝑚 = 0 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (0 · 𝑋)))
8 oveq1 7360 . . . . 5 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑛 · 𝑋))
98breq2d 5107 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (𝑛 · 𝑋)))
10 oveq1 7360 . . . . 5 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑚 · 𝑋) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
1110breq2d 5107 . . . 4 (𝑚 = (𝑛 + 1) → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 ((𝑛 + 1) · 𝑋)))
12 oveq1 7360 . . . . 5 (𝑚 = 𝑁 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑁 · 𝑋))
1312breq2d 5107 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (𝑁 · 𝑋)))
14 omndtos 20024 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Toset)
15 tospos 18342 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ Toset → 𝑀 ∈ Poset)
1614, 15syl 17 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Poset)
17 omndmnd 20023 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Mnd)
18 omndmul.0 . . . . . . . . 9 𝐵 = (Base‘𝑀)
19 omndmul2.3 . . . . . . . . 9 0 = (0g𝑀)
2018, 19mndidcl 18641 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ Mnd → 0𝐵)
2117, 20syl 17 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ oMnd → 0𝐵)
22 omndmul.1 . . . . . . . 8 = (le‘𝑀)
2318, 22posref 18242 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ Poset ∧ 0𝐵) → 0 0 )
2416, 21, 23syl2anc 584 . . . . . 6 (𝑀 ∈ oMnd → 0 0 )
2524ad3antrrr 730 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 0 0 )
26 omndmul2.2 . . . . . . 7 · = (.g𝑀)
2718, 19, 26mulg0 18971 . . . . . 6 (𝑋𝐵 → (0 · 𝑋) = 0 )
2827ad3antlr 731 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → (0 · 𝑋) = 0 )
2925, 28breqtrrd 5123 . . . 4 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 0 (0 · 𝑋))
3016ad5antr 734 . . . . 5 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 𝑀 ∈ Poset)
3117ad5antr 734 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 𝑀 ∈ Mnd)
3231, 20syl 17 . . . . . 6 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 0𝐵)
33 simplr 768 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
34 simp-5r 785 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 𝑋𝐵)
3518, 26, 31, 33, 34mulgnn0cld 18992 . . . . . 6 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵)
36 simpr32 1265 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋)))) → 𝑛 ∈ ℕ0)
37 1nn0 12418 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ0
3837a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋)))) → 1 ∈ ℕ0)
3936, 38nn0addcld 12467 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋)))) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
40393anassrs 1361 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋))) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
41403anassrs 1361 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
4218, 26, 31, 41, 34mulgnn0cld 18992 . . . . . 6 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → ((𝑛 + 1) · 𝑋) ∈ 𝐵)
4332, 35, 423jca 1128 . . . . 5 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → ( 0𝐵 ∧ (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑛 + 1) · 𝑋) ∈ 𝐵))
44 simpr 484 . . . . 5 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 0 (𝑛 · 𝑋))
45 simp-4l 782 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ oMnd)
4617ad4antr 732 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ Mnd)
4746, 20syl 17 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 0𝐵)
48 simp-4r 783 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑋𝐵)
49 simpr 484 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑛 ∈ ℕ0)
5018, 26, 46, 49, 48mulgnn0cld 18992 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵)
51 simplr 768 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 0 𝑋)
52 eqid 2729 . . . . . . . . 9 (+g𝑀) = (+g𝑀)
5318, 22, 52omndadd 20025 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ ( 0𝐵𝑋𝐵 ∧ (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵) ∧ 0 𝑋) → ( 0 (+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
5445, 47, 48, 50, 51, 53syl131anc 1385 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ( 0 (+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
5518, 52, 19mndlid 18646 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵) → ( 0 (+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) = (𝑛 · 𝑋))
5646, 50, 55syl2anc 584 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ( 0 (+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) = (𝑛 · 𝑋))
5737a1i 11 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 1 ∈ ℕ0)
5818, 26, 52mulgnn0dir 19001 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (1 ∈ ℕ0𝑛 ∈ ℕ0𝑋𝐵)) → ((1 + 𝑛) · 𝑋) = ((1 · 𝑋)(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
5946, 57, 49, 48, 58syl13anc 1374 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 + 𝑛) · 𝑋) = ((1 · 𝑋)(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
60 1cnd 11129 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 1 ∈ ℂ)
61 simpr3 1197 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
6261nn0cnd 12465 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 𝑛 ∈ ℂ)
6360, 62addcomd 11336 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → (1 + 𝑛) = (𝑛 + 1))
64633anassrs 1361 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (1 + 𝑛) = (𝑛 + 1))
6564oveq1d 7368 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 + 𝑛) · 𝑋) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
6618, 26mulg1 18978 . . . . . . . . . 10 (𝑋𝐵 → (1 · 𝑋) = 𝑋)
6748, 66syl 17 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (1 · 𝑋) = 𝑋)
6867oveq1d 7368 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 · 𝑋)(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) = (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
6959, 65, 683eqtr3rd 2773 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
7054, 56, 693brtr3d 5126 . . . . . 6 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑛 · 𝑋) ((𝑛 + 1) · 𝑋))
7170adantr 480 . . . . 5 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → (𝑛 · 𝑋) ((𝑛 + 1) · 𝑋))
7218, 22postr 18244 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ Poset ∧ ( 0𝐵 ∧ (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑛 + 1) · 𝑋) ∈ 𝐵)) → (( 0 (𝑛 · 𝑋) ∧ (𝑛 · 𝑋) ((𝑛 + 1) · 𝑋)) → 0 ((𝑛 + 1) · 𝑋)))
7372imp 406 . . . . 5 (((𝑀 ∈ Poset ∧ ( 0𝐵 ∧ (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑛 + 1) · 𝑋) ∈ 𝐵)) ∧ ( 0 (𝑛 · 𝑋) ∧ (𝑛 · 𝑋) ((𝑛 + 1) · 𝑋))) → 0 ((𝑛 + 1) · 𝑋))
7430, 43, 44, 71, 73syl22anc 838 . . . 4 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 0 ((𝑛 + 1) · 𝑋))
757, 9, 11, 13, 29, 74nn0indd 12591 . . 3 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 0 (𝑁 · 𝑋))
765, 75mpdan 687 . 2 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 0 (𝑁 · 𝑋))
774, 76sylbi 217 1 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 0 (𝑁 · 𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1540  wcel 2109   class class class wbr 5095  cfv 6486  (class class class)co 7353  0cc0 11028  1c1 11029   + caddc 11031  0cn0 12402  Basecbs 17138  +gcplusg 17179  lecple 17186  0gc0g 17361  Posetcpo 18231  Tosetctos 18338  Mndcmnd 18626  .gcmg 18964  oMndcomnd 20016
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7675  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3397  df-v 3440  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4862  df-iun 4946  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7310  df-ov 7356  df-oprab 7357  df-mpo 7358  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-er 8632  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11367  df-neg 11368  df-nn 12147  df-n0 12403  df-z 12490  df-uz 12754  df-fz 13429  df-seq 13927  df-0g 17363  df-proset 18218  df-poset 18237  df-toset 18339  df-mgm 18532  df-sgrp 18611  df-mnd 18627  df-mulg 18965  df-omnd 20018
This theorem is referenced by:  omndmul3  20031
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