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Theorem omndmul2 33026
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 7394 . . . . 5 (𝑚 = 0 → (𝑚 · 𝑋) = (0 · 𝑋))
76breq2d 5119 . . . 4 (𝑚 = 0 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (0 · 𝑋)))
8 oveq1 7394 . . . . 5 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑛 · 𝑋))
98breq2d 5119 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (𝑛 · 𝑋)))
10 oveq1 7394 . . . . 5 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑚 · 𝑋) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
1110breq2d 5119 . . . 4 (𝑚 = (𝑛 + 1) → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 ((𝑛 + 1) · 𝑋)))
12 oveq1 7394 . . . . 5 (𝑚 = 𝑁 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑁 · 𝑋))
1312breq2d 5119 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (𝑁 · 𝑋)))
14 omndtos 33019 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Toset)
15 tospos 18379 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ Toset → 𝑀 ∈ Poset)
1614, 15syl 17 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Poset)
17 omndmnd 33018 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Mnd)
18 omndmul.0 . . . . . . . . 9 𝐵 = (Base‘𝑀)
19 omndmul2.3 . . . . . . . . 9 0 = (0g𝑀)
2018, 19mndidcl 18676 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ Mnd → 0𝐵)
2117, 20syl 17 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ oMnd → 0𝐵)
22 omndmul.1 . . . . . . . 8 = (le‘𝑀)
2318, 22posref 18279 . . . . . . 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 19006 . . . . . 6 (𝑋𝐵 → (0 · 𝑋) = 0 )
2827ad3antlr 731 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → (0 · 𝑋) = 0 )
2925, 28breqtrrd 5135 . . . 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 19027 . . . . . 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 12458 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ0
3837a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋)))) → 1 ∈ ℕ0)
3936, 38nn0addcld 12507 . . . . . . . . 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 19027 . . . . . 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 19027 . . . . . . . 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 33020 . . . . . . . 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 18681 . . . . . . . 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 19036 . . . . . . . . 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 11169 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 1 ∈ ℂ)
61 simpr3 1197 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
6261nn0cnd 12505 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 𝑛 ∈ ℂ)
6360, 62addcomd 11376 . . . . . . . . . 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 7402 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 + 𝑛) · 𝑋) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
6618, 26mulg1 19013 . . . . . . . . . 10 (𝑋𝐵 → (1 · 𝑋) = 𝑋)
6748, 66syl 17 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (1 · 𝑋) = 𝑋)
6867oveq1d 7402 . . . . . . . 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 5138 . . . . . 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 18281 . . . . . 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 12631 . . 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 5107  cfv 6511  (class class class)co 7387  0cc0 11068  1c1 11069   + caddc 11071  0cn0 12442  Basecbs 17179  +gcplusg 17220  lecple 17227  0gc0g 17402  Posetcpo 18268  Tosetctos 18375  Mndcmnd 18661  .gcmg 18999  oMndcomnd 33011
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 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-cnex 11124  ax-resscn 11125  ax-1cn 11126  ax-icn 11127  ax-addcl 11128  ax-addrcl 11129  ax-mulcl 11130  ax-mulrcl 11131  ax-mulcom 11132  ax-addass 11133  ax-mulass 11134  ax-distr 11135  ax-i2m1 11136  ax-1ne0 11137  ax-1rid 11138  ax-rnegex 11139  ax-rrecex 11140  ax-cnre 11141  ax-pre-lttri 11142  ax-pre-lttrn 11143  ax-pre-ltadd 11144  ax-pre-mulgt0 11145
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 3354  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-er 8671  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-pnf 11210  df-mnf 11211  df-xr 11212  df-ltxr 11213  df-le 11214  df-sub 11407  df-neg 11408  df-nn 12187  df-n0 12443  df-z 12530  df-uz 12794  df-fz 13469  df-seq 13967  df-0g 17404  df-proset 18255  df-poset 18274  df-toset 18376  df-mgm 18567  df-sgrp 18646  df-mnd 18662  df-mulg 19000  df-omnd 33013
This theorem is referenced by:  omndmul3  33027
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