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Theorem omndmul2 20099
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 1089 . . 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 625 . . 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 769 . . 3 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 𝑁 ∈ ℕ0)
6 oveq1 7367 . . . . 5 (𝑚 = 0 → (𝑚 · 𝑋) = (0 · 𝑋))
76breq2d 5098 . . . 4 (𝑚 = 0 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (0 · 𝑋)))
8 oveq1 7367 . . . . 5 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑛 · 𝑋))
98breq2d 5098 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (𝑛 · 𝑋)))
10 oveq1 7367 . . . . 5 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑚 · 𝑋) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
1110breq2d 5098 . . . 4 (𝑚 = (𝑛 + 1) → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 ((𝑛 + 1) · 𝑋)))
12 oveq1 7367 . . . . 5 (𝑚 = 𝑁 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑁 · 𝑋))
1312breq2d 5098 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (𝑁 · 𝑋)))
14 omndtos 20093 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Toset)
15 tospos 18375 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ Toset → 𝑀 ∈ Poset)
1614, 15syl 17 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Poset)
17 omndmnd 20092 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Mnd)
18 omndmul.0 . . . . . . . . 9 𝐵 = (Base‘𝑀)
19 omndmul2.3 . . . . . . . . 9 0 = (0g𝑀)
2018, 19mndidcl 18708 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ Mnd → 0𝐵)
2117, 20syl 17 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ oMnd → 0𝐵)
22 omndmul.1 . . . . . . . 8 = (le‘𝑀)
2318, 22posref 18275 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ Poset ∧ 0𝐵) → 0 0 )
2416, 21, 23syl2anc 585 . . . . . 6 (𝑀 ∈ oMnd → 0 0 )
2524ad3antrrr 731 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 0 0 )
26 omndmul2.2 . . . . . . 7 · = (.g𝑀)
2718, 19, 26mulg0 19041 . . . . . 6 (𝑋𝐵 → (0 · 𝑋) = 0 )
2827ad3antlr 732 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → (0 · 𝑋) = 0 )
2925, 28breqtrrd 5114 . . . 4 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 0 (0 · 𝑋))
3016ad5antr 735 . . . . 5 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 𝑀 ∈ Poset)
3117ad5antr 735 . . . . . . 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 769 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
34 simp-5r 786 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 𝑋𝐵)
3518, 26, 31, 33, 34mulgnn0cld 19062 . . . . . 6 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵)
36 simpr32 1266 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋)))) → 𝑛 ∈ ℕ0)
37 1nn0 12444 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ0
3837a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋)))) → 1 ∈ ℕ0)
3936, 38nn0addcld 12493 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋)))) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
40393anassrs 1362 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋))) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
41403anassrs 1362 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
4218, 26, 31, 41, 34mulgnn0cld 19062 . . . . . 6 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → ((𝑛 + 1) · 𝑋) ∈ 𝐵)
4332, 35, 423jca 1129 . . . . 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 783 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ oMnd)
4617ad4antr 733 . . . . . . . . 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 784 . . . . . . . 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 19062 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵)
51 simplr 769 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 0 𝑋)
52 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (+g𝑀) = (+g𝑀)
5318, 22, 52omndadd 20094 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ ( 0𝐵𝑋𝐵 ∧ (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵) ∧ 0 𝑋) → ( 0 (+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
5445, 47, 48, 50, 51, 53syl131anc 1386 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ( 0 (+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
5518, 52, 19mndlid 18713 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵) → ( 0 (+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) = (𝑛 · 𝑋))
5646, 50, 55syl2anc 585 . . . . . . 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 19071 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (1 ∈ ℕ0𝑛 ∈ ℕ0𝑋𝐵)) → ((1 + 𝑛) · 𝑋) = ((1 · 𝑋)(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
5946, 57, 49, 48, 58syl13anc 1375 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 + 𝑛) · 𝑋) = ((1 · 𝑋)(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
60 1cnd 11130 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 1 ∈ ℂ)
61 simpr3 1198 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
6261nn0cnd 12491 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 𝑛 ∈ ℂ)
6360, 62addcomd 11339 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → (1 + 𝑛) = (𝑛 + 1))
64633anassrs 1362 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (1 + 𝑛) = (𝑛 + 1))
6564oveq1d 7375 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 + 𝑛) · 𝑋) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
6618, 26mulg1 19048 . . . . . . . . . 10 (𝑋𝐵 → (1 · 𝑋) = 𝑋)
6748, 66syl 17 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (1 · 𝑋) = 𝑋)
6867oveq1d 7375 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 · 𝑋)(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) = (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
6959, 65, 683eqtr3rd 2781 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
7054, 56, 693brtr3d 5117 . . . . . 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 18277 . . . . . 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 839 . . . 4 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 0 ((𝑛 + 1) · 𝑋))
757, 9, 11, 13, 29, 74nn0indd 12617 . . 3 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 0 (𝑁 · 𝑋))
765, 75mpdan 688 . 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 1087   = wceq 1542  wcel 2114   class class class wbr 5086  cfv 6492  (class class class)co 7360  0cc0 11029  1c1 11030   + caddc 11032  0cn0 12428  Basecbs 17170  +gcplusg 17211  lecple 17218  0gc0g 17393  Posetcpo 18264  Tosetctos 18371  Mndcmnd 18693  .gcmg 19034  oMndcomnd 20085
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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5302  ax-pr 5370  ax-un 7682  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8342  df-er 8636  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12166  df-n0 12429  df-z 12516  df-uz 12780  df-fz 13453  df-seq 13955  df-0g 17395  df-proset 18251  df-poset 18270  df-toset 18372  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-mulg 19035  df-omnd 20087
This theorem is referenced by:  omndmul3  20100
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