MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  un0mulcl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem un0mulcl 11928
Description: If 𝑆 is closed under multiplication, then so is 𝑆 ∪ {0}. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
un0addcl.1 (𝜑𝑆 ⊆ ℂ)
un0addcl.2 𝑇 = (𝑆 ∪ {0})
un0mulcl.3 ((𝜑 ∧ (𝑀𝑆𝑁𝑆)) → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑆)
Assertion
Ref Expression
un0mulcl ((𝜑 ∧ (𝑀𝑇𝑁𝑇)) → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇)

Proof of Theorem un0mulcl
StepHypRef Expression
1 un0addcl.2 . . . . 5 𝑇 = (𝑆 ∪ {0})
21eleq2i 2907 . . . 4 (𝑁𝑇𝑁 ∈ (𝑆 ∪ {0}))
3 elun 4111 . . . 4 (𝑁 ∈ (𝑆 ∪ {0}) ↔ (𝑁𝑆𝑁 ∈ {0}))
42, 3bitri 278 . . 3 (𝑁𝑇 ↔ (𝑁𝑆𝑁 ∈ {0}))
51eleq2i 2907 . . . . . 6 (𝑀𝑇𝑀 ∈ (𝑆 ∪ {0}))
6 elun 4111 . . . . . 6 (𝑀 ∈ (𝑆 ∪ {0}) ↔ (𝑀𝑆𝑀 ∈ {0}))
75, 6bitri 278 . . . . 5 (𝑀𝑇 ↔ (𝑀𝑆𝑀 ∈ {0}))
8 ssun1 4134 . . . . . . . . 9 𝑆 ⊆ (𝑆 ∪ {0})
98, 1sseqtrri 3990 . . . . . . . 8 𝑆𝑇
10 un0mulcl.3 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑀𝑆𝑁𝑆)) → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑆)
119, 10sseldi 3951 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑀𝑆𝑁𝑆)) → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇)
1211expr 460 . . . . . 6 ((𝜑𝑀𝑆) → (𝑁𝑆 → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇))
13 un0addcl.1 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑆 ⊆ ℂ)
1413sselda 3953 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑁𝑆) → 𝑁 ∈ ℂ)
1514mul02d 10836 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑁𝑆) → (0 · 𝑁) = 0)
16 ssun2 4135 . . . . . . . . . . 11 {0} ⊆ (𝑆 ∪ {0})
1716, 1sseqtrri 3990 . . . . . . . . . 10 {0} ⊆ 𝑇
18 c0ex 10633 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ V
1918snss 4703 . . . . . . . . . 10 (0 ∈ 𝑇 ↔ {0} ⊆ 𝑇)
2017, 19mpbir 234 . . . . . . . . 9 0 ∈ 𝑇
2115, 20eqeltrdi 2924 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑁𝑆) → (0 · 𝑁) ∈ 𝑇)
22 elsni 4567 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ {0} → 𝑀 = 0)
2322oveq1d 7164 . . . . . . . . 9 (𝑀 ∈ {0} → (𝑀 · 𝑁) = (0 · 𝑁))
2423eleq1d 2900 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ {0} → ((𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇 ↔ (0 · 𝑁) ∈ 𝑇))
2521, 24syl5ibrcom 250 . . . . . . 7 ((𝜑𝑁𝑆) → (𝑀 ∈ {0} → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇))
2625impancom 455 . . . . . 6 ((𝜑𝑀 ∈ {0}) → (𝑁𝑆 → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇))
2712, 26jaodan 955 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑀𝑆𝑀 ∈ {0})) → (𝑁𝑆 → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇))
287, 27sylan2b 596 . . . 4 ((𝜑𝑀𝑇) → (𝑁𝑆 → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇))
29 0cnd 10632 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ∈ ℂ)
3029snssd 4726 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → {0} ⊆ ℂ)
3113, 30unssd 4148 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑆 ∪ {0}) ⊆ ℂ)
321, 31eqsstrid 4001 . . . . . . . 8 (𝜑𝑇 ⊆ ℂ)
3332sselda 3953 . . . . . . 7 ((𝜑𝑀𝑇) → 𝑀 ∈ ℂ)
3433mul01d 10837 . . . . . 6 ((𝜑𝑀𝑇) → (𝑀 · 0) = 0)
3534, 20eqeltrdi 2924 . . . . 5 ((𝜑𝑀𝑇) → (𝑀 · 0) ∈ 𝑇)
36 elsni 4567 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ {0} → 𝑁 = 0)
3736oveq2d 7165 . . . . . 6 (𝑁 ∈ {0} → (𝑀 · 𝑁) = (𝑀 · 0))
3837eleq1d 2900 . . . . 5 (𝑁 ∈ {0} → ((𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇 ↔ (𝑀 · 0) ∈ 𝑇))
3935, 38syl5ibrcom 250 . . . 4 ((𝜑𝑀𝑇) → (𝑁 ∈ {0} → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇))
4028, 39jaod 856 . . 3 ((𝜑𝑀𝑇) → ((𝑁𝑆𝑁 ∈ {0}) → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇))
414, 40syl5bi 245 . 2 ((𝜑𝑀𝑇) → (𝑁𝑇 → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇))
4241impr 458 1 ((𝜑 ∧ (𝑀𝑇𝑁𝑇)) → (𝑀 · 𝑁) ∈ 𝑇)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399  wo 844   = wceq 1538  wcel 2115  cun 3917  wss 3919  {csn 4550  (class class class)co 7149  cc 10533  0cc0 10535   · cmul 10540
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 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2796  ax-sep 5189  ax-nul 5196  ax-pow 5253  ax-pr 5317  ax-un 7455  ax-resscn 10592  ax-1cn 10593  ax-icn 10594  ax-addcl 10595  ax-addrcl 10596  ax-mulcl 10597  ax-mulrcl 10598  ax-mulcom 10599  ax-addass 10600  ax-mulass 10601  ax-distr 10602  ax-i2m1 10603  ax-1ne0 10604  ax-1rid 10605  ax-rnegex 10606  ax-rrecex 10607  ax-cnre 10608  ax-pre-lttri 10609  ax-pre-lttrn 10610  ax-pre-ltadd 10611
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2071  df-mo 2624  df-eu 2655  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2964  df-ne 3015  df-nel 3119  df-ral 3138  df-rex 3139  df-rab 3142  df-v 3482  df-sbc 3759  df-csb 3867  df-dif 3922  df-un 3924  df-in 3926  df-ss 3936  df-nul 4277  df-if 4451  df-pw 4524  df-sn 4551  df-pr 4553  df-op 4557  df-uni 4825  df-br 5053  df-opab 5115  df-mpt 5133  df-id 5447  df-po 5461  df-so 5462  df-xp 5548  df-rel 5549  df-cnv 5550  df-co 5551  df-dm 5552  df-rn 5553  df-res 5554  df-ima 5555  df-iota 6302  df-fun 6345  df-fn 6346  df-f 6347  df-f1 6348  df-fo 6349  df-f1o 6350  df-fv 6351  df-ov 7152  df-er 8285  df-en 8506  df-dom 8507  df-sdom 8508  df-pnf 10675  df-mnf 10676  df-ltxr 10678
This theorem is referenced by:  nn0mulcl  11930  plymullem  24819
  Copyright terms: Public domain W3C validator