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Theorem omndmul2 20106
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 1094 . . 3 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ↔ ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0)) ∧ 0 𝑋))
2 anass 469 . . . 4 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ↔ (𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0)))
32anbi1i 630 . . 3 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ↔ ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0)) ∧ 0 𝑋))
41, 3bitr4i 279 . 2 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ↔ (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋))
5 simplr 774 . . 3 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 𝑁 ∈ ℕ0)
6 oveq1 7370 . . . . 5 (𝑚 = 0 → (𝑚 · 𝑋) = (0 · 𝑋))
76breq2d 5091 . . . 4 (𝑚 = 0 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (0 · 𝑋)))
8 oveq1 7370 . . . . 5 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑛 · 𝑋))
98breq2d 5091 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (𝑛 · 𝑋)))
10 oveq1 7370 . . . . 5 (𝑚 = (𝑛 + 1) → (𝑚 · 𝑋) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
1110breq2d 5091 . . . 4 (𝑚 = (𝑛 + 1) → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 ((𝑛 + 1) · 𝑋)))
12 oveq1 7370 . . . . 5 (𝑚 = 𝑁 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑁 · 𝑋))
1312breq2d 5091 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → ( 0 (𝑚 · 𝑋) ↔ 0 (𝑁 · 𝑋)))
14 omndtos 20100 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Toset)
15 tospos 18382 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ Toset → 𝑀 ∈ Poset)
1614, 15syl 17 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Poset)
17 omndmnd 20099 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ oMnd → 𝑀 ∈ Mnd)
18 omndmul.0 . . . . . . . . 9 𝐵 = (Base‘𝑀)
19 omndmul2.3 . . . . . . . . 9 0 = (0g𝑀)
2018, 19mndidcl 18715 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ Mnd → 0𝐵)
2117, 20syl 17 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ oMnd → 0𝐵)
22 omndmul.1 . . . . . . . 8 = (le‘𝑀)
2318, 22posref 18282 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ Poset ∧ 0𝐵) → 0 0 )
2416, 21, 23syl2anc 590 . . . . . 6 (𝑀 ∈ oMnd → 0 0 )
2524ad3antrrr 736 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 0 0 )
26 omndmul2.2 . . . . . . 7 · = (.g𝑀)
2718, 19, 26mulg0 19048 . . . . . 6 (𝑋𝐵 → (0 · 𝑋) = 0 )
2827ad3antlr 737 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → (0 · 𝑋) = 0 )
2925, 28breqtrrd 5107 . . . 4 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 0 (0 · 𝑋))
3016ad5antr 740 . . . . 5 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 𝑀 ∈ Poset)
3117ad5antr 740 . . . . . . 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 774 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
34 simp-5r 791 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 𝑋𝐵)
3518, 26, 31, 33, 34mulgnn0cld 19069 . . . . . 6 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵)
36 simpr32 1271 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋)))) → 𝑛 ∈ ℕ0)
37 1nn0 12451 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ0
3837a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋)))) → 1 ∈ ℕ0)
3936, 38nn0addcld 12500 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋)))) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
40393anassrs 1367 . . . . . . . 8 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ( 0 𝑋𝑛 ∈ ℕ00 (𝑛 · 𝑋))) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
41403anassrs 1367 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
4218, 26, 31, 41, 34mulgnn0cld 19069 . . . . . 6 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → ((𝑛 + 1) · 𝑋) ∈ 𝐵)
4332, 35, 423jca 1134 . . . . 5 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → ( 0𝐵 ∧ (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑛 + 1) · 𝑋) ∈ 𝐵))
44 simpr 485 . . . . 5 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 0 (𝑛 · 𝑋))
45 simp-4l 788 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ oMnd)
4617ad4antr 738 . . . . . . . . 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 789 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑋𝐵)
49 simpr 485 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑛 ∈ ℕ0)
5018, 26, 46, 49, 48mulgnn0cld 19069 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵)
51 simplr 774 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 0 𝑋)
52 eqid 2740 . . . . . . . . 9 (+g𝑀) = (+g𝑀)
5318, 22, 52omndadd 20101 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ ( 0𝐵𝑋𝐵 ∧ (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵) ∧ 0 𝑋) → ( 0 (+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
5445, 47, 48, 50, 51, 53syl131anc 1391 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ( 0 (+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
5518, 52, 19mndlid 18720 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵) → ( 0 (+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) = (𝑛 · 𝑋))
5646, 50, 55syl2anc 590 . . . . . . 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 19078 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (1 ∈ ℕ0𝑛 ∈ ℕ0𝑋𝐵)) → ((1 + 𝑛) · 𝑋) = ((1 · 𝑋)(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
5946, 57, 49, 48, 58syl13anc 1380 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 + 𝑛) · 𝑋) = ((1 · 𝑋)(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
60 1cnd 11137 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 1 ∈ ℂ)
61 simpr3 1203 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 𝑛 ∈ ℕ0)
6261nn0cnd 12498 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → 𝑛 ∈ ℂ)
6360, 62addcomd 11346 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ (𝑁 ∈ ℕ00 𝑋𝑛 ∈ ℕ0)) → (1 + 𝑛) = (𝑛 + 1))
64633anassrs 1367 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (1 + 𝑛) = (𝑛 + 1))
6564oveq1d 7378 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 + 𝑛) · 𝑋) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
6618, 26mulg1 19055 . . . . . . . . . 10 (𝑋𝐵 → (1 · 𝑋) = 𝑋)
6748, 66syl 17 . . . . . . . . 9 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (1 · 𝑋) = 𝑋)
6867oveq1d 7378 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((1 · 𝑋)(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) = (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)))
6959, 65, 683eqtr3rd 2784 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑋(+g𝑀)(𝑛 · 𝑋)) = ((𝑛 + 1) · 𝑋))
7054, 56, 693brtr3d 5110 . . . . . 6 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑛 · 𝑋) ((𝑛 + 1) · 𝑋))
7170adantr 481 . . . . 5 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → (𝑛 · 𝑋) ((𝑛 + 1) · 𝑋))
7218, 22postr 18284 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ Poset ∧ ( 0𝐵 ∧ (𝑛 · 𝑋) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑛 + 1) · 𝑋) ∈ 𝐵)) → (( 0 (𝑛 · 𝑋) ∧ (𝑛 · 𝑋) ((𝑛 + 1) · 𝑋)) → 0 ((𝑛 + 1) · 𝑋)))
7372imp 407 . . . . 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 844 . . . 4 ((((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 0 (𝑛 · 𝑋)) → 0 ((𝑛 + 1) · 𝑋))
757, 9, 11, 13, 29, 74nn0indd 12624 . . 3 (((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 0 (𝑁 · 𝑋))
765, 75mpdan 693 . 2 ((((𝑀 ∈ oMnd ∧ 𝑋𝐵) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 0 (𝑁 · 𝑋))
774, 76sylbi 218 1 ((𝑀 ∈ oMnd ∧ (𝑋𝐵𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 0 𝑋) → 0 (𝑁 · 𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396  w3a 1092   = wceq 1547  wcel 2119   class class class wbr 5079  cfv 6492  (class class class)co 7363  0cc0 11036  1c1 11037   + caddc 11039  0cn0 12435  Basecbs 17177  +gcplusg 17218  lecple 17225  0gc0g 17400  Posetcpo 18271  Tosetctos 18378  Mndcmnd 18700  .gcmg 19041  oMndcomnd 20092
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2712  ax-sep 5225  ax-nul 5235  ax-pow 5301  ax-pr 5369  ax-un 7685  ax-cnex 11092  ax-resscn 11093  ax-1cn 11094  ax-icn 11095  ax-addcl 11096  ax-addrcl 11097  ax-mulcl 11098  ax-mulrcl 11099  ax-mulcom 11100  ax-addass 11101  ax-mulass 11102  ax-distr 11103  ax-i2m1 11104  ax-1ne0 11105  ax-1rid 11106  ax-rnegex 11107  ax-rrecex 11108  ax-cnre 11109  ax-pre-lttri 11110  ax-pre-lttrn 11111  ax-pre-ltadd 11112  ax-pre-mulgt0 11113
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3055  df-rex 3065  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3393  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4269  df-if 4462  df-pw 4538  df-sn 4563  df-pr 4565  df-op 4569  df-uni 4846  df-iun 4930  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5161  df-tr 5187  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  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 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-om 7814  df-1st 7938  df-2nd 7939  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-er 8640  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-pnf 11179  df-mnf 11180  df-xr 11181  df-ltxr 11182  df-le 11183  df-sub 11377  df-neg 11378  df-nn 12173  df-n0 12436  df-z 12523  df-uz 12787  df-fz 13460  df-seq 13962  df-0g 17402  df-proset 18258  df-poset 18277  df-toset 18379  df-mgm 18606  df-sgrp 18685  df-mnd 18701  df-mulg 19042  df-omnd 20094
This theorem is referenced by:  omndmul3  20107
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