Metamath Proof Explorer


Theorem omndmul2

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)

Ref Expression
Hypotheses omndmul.0 B = Base M
omndmul.1 ˙ = M
omndmul2.2 · ˙ = M
omndmul2.3 0 ˙ = 0 M
Assertion omndmul2 M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X 0 ˙ ˙ N · ˙ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 omndmul.0 B = Base M
2 omndmul.1 ˙ = M
3 omndmul2.2 · ˙ = M
4 omndmul2.3 0 ˙ = 0 M
5 df-3an M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X
6 anass M oMnd X B N 0 M oMnd X B N 0
7 6 anbi1i M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X
8 5 7 bitr4i M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X
9 simplr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X N 0
10 oveq1 m = 0 m · ˙ X = 0 · ˙ X
11 10 breq2d m = 0 0 ˙ ˙ m · ˙ X 0 ˙ ˙ 0 · ˙ X
12 oveq1 m = n m · ˙ X = n · ˙ X
13 12 breq2d m = n 0 ˙ ˙ m · ˙ X 0 ˙ ˙ n · ˙ X
14 oveq1 m = n + 1 m · ˙ X = n + 1 · ˙ X
15 14 breq2d m = n + 1 0 ˙ ˙ m · ˙ X 0 ˙ ˙ n + 1 · ˙ X
16 oveq1 m = N m · ˙ X = N · ˙ X
17 16 breq2d m = N 0 ˙ ˙ m · ˙ X 0 ˙ ˙ N · ˙ X
18 omndtos M oMnd M Toset
19 tospos M Toset M Poset
20 18 19 syl M oMnd M Poset
21 omndmnd M oMnd M Mnd
22 1 4 mndidcl M Mnd 0 ˙ B
23 21 22 syl M oMnd 0 ˙ B
24 1 2 posref M Poset 0 ˙ B 0 ˙ ˙ 0 ˙
25 20 23 24 syl2anc M oMnd 0 ˙ ˙ 0 ˙
26 25 ad3antrrr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X 0 ˙ ˙ 0 ˙
27 1 4 3 mulg0 X B 0 · ˙ X = 0 ˙
28 27 ad3antlr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X 0 · ˙ X = 0 ˙
29 26 28 breqtrrd M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X 0 ˙ ˙ 0 · ˙ X
30 20 ad5antr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X M Poset
31 21 ad5antr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X M Mnd
32 31 22 syl M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X 0 ˙ B
33 simplr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n 0
34 simp-5r M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X X B
35 1 3 mulgnn0cl M Mnd n 0 X B n · ˙ X B
36 31 33 34 35 syl3anc M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n · ˙ X B
37 simpr32 M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n 0
38 1nn0 1 0
39 38 a1i M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X 1 0
40 37 39 nn0addcld M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n + 1 0
41 40 3anassrs M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n + 1 0
42 41 3anassrs M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n + 1 0
43 1 3 mulgnn0cl M Mnd n + 1 0 X B n + 1 · ˙ X B
44 31 42 34 43 syl3anc M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n + 1 · ˙ X B
45 32 36 44 3jca M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X 0 ˙ B n · ˙ X B n + 1 · ˙ X B
46 simpr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X 0 ˙ ˙ n · ˙ X
47 simp-4l M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 M oMnd
48 21 ad4antr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 M Mnd
49 48 22 syl M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ B
50 simp-4r M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 X B
51 simpr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 n 0
52 48 51 50 35 syl3anc M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 n · ˙ X B
53 simplr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ X
54 eqid + M = + M
55 1 2 54 omndadd M oMnd 0 ˙ B X B n · ˙ X B 0 ˙ ˙ X 0 ˙ + M n · ˙ X ˙ X + M n · ˙ X
56 47 49 50 52 53 55 syl131anc M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ + M n · ˙ X ˙ X + M n · ˙ X
57 1 54 4 mndlid M Mnd n · ˙ X B 0 ˙ + M n · ˙ X = n · ˙ X
58 48 52 57 syl2anc M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ + M n · ˙ X = n · ˙ X
59 38 a1i M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 0
60 1 3 54 mulgnn0dir M Mnd 1 0 n 0 X B 1 + n · ˙ X = 1 · ˙ X + M n · ˙ X
61 48 59 51 50 60 syl13anc M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 + n · ˙ X = 1 · ˙ X + M n · ˙ X
62 1cnd M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1
63 simpr3 M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 n 0
64 63 nn0cnd M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 n
65 62 64 addcomd M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 + n = n + 1
66 65 3anassrs M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 + n = n + 1
67 66 oveq1d M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 + n · ˙ X = n + 1 · ˙ X
68 1 3 mulg1 X B 1 · ˙ X = X
69 50 68 syl M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 · ˙ X = X
70 69 oveq1d M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 · ˙ X + M n · ˙ X = X + M n · ˙ X
71 61 67 70 3eqtr3rd M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 X + M n · ˙ X = n + 1 · ˙ X
72 56 58 71 3brtr3d M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 n · ˙ X ˙ n + 1 · ˙ X
73 72 adantr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n · ˙ X ˙ n + 1 · ˙ X
74 1 2 postr M Poset 0 ˙ B n · ˙ X B n + 1 · ˙ X B 0 ˙ ˙ n · ˙ X n · ˙ X ˙ n + 1 · ˙ X 0 ˙ ˙ n + 1 · ˙ X
75 74 imp M Poset 0 ˙ B n · ˙ X B n + 1 · ˙ X B 0 ˙ ˙ n · ˙ X n · ˙ X ˙ n + 1 · ˙ X 0 ˙ ˙ n + 1 · ˙ X
76 30 45 46 73 75 syl22anc M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X 0 ˙ ˙ n + 1 · ˙ X
77 11 13 15 17 29 76 nn0indd M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X N 0 0 ˙ ˙ N · ˙ X
78 9 77 mpdan M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X 0 ˙ ˙ N · ˙ X
79 8 78 sylbi M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X 0 ˙ ˙ N · ˙ X