Metamath Proof Explorer


Theorem distrpi

Description: Multiplication of positive integers is distributive. (Contributed by NM, 21-Sep-1995) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion distrpi ( ๐ด ยทN ( ๐ต +N ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) +N ( ๐ด ยทN ๐ถ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pinn โŠข ( ๐ด โˆˆ N โ†’ ๐ด โˆˆ ฯ‰ )
2 pinn โŠข ( ๐ต โˆˆ N โ†’ ๐ต โˆˆ ฯ‰ )
3 pinn โŠข ( ๐ถ โˆˆ N โ†’ ๐ถ โˆˆ ฯ‰ )
4 nndi โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ถ โˆˆ ฯ‰ ) โ†’ ( ๐ด ยทo ( ๐ต +o ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ( ๐ด ยทo ๐ถ ) ) )
5 1 2 3 4 syl3an โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทo ( ๐ต +o ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ( ๐ด ยทo ๐ถ ) ) )
6 addclpi โŠข ( ( ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ต +N ๐ถ ) โˆˆ N )
7 mulpiord โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ( ๐ต +N ๐ถ ) โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ( ๐ต +N ๐ถ ) ) = ( ๐ด ยทo ( ๐ต +N ๐ถ ) ) )
8 6 7 sylan2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ( ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) ) โ†’ ( ๐ด ยทN ( ๐ต +N ๐ถ ) ) = ( ๐ด ยทo ( ๐ต +N ๐ถ ) ) )
9 addpiord โŠข ( ( ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ต +N ๐ถ ) = ( ๐ต +o ๐ถ ) )
10 9 oveq2d โŠข ( ( ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทo ( ๐ต +N ๐ถ ) ) = ( ๐ด ยทo ( ๐ต +o ๐ถ ) ) )
11 10 adantl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ( ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) ) โ†’ ( ๐ด ยทo ( ๐ต +N ๐ถ ) ) = ( ๐ด ยทo ( ๐ต +o ๐ถ ) ) )
12 8 11 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ( ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) ) โ†’ ( ๐ด ยทN ( ๐ต +N ๐ถ ) ) = ( ๐ด ยทo ( ๐ต +o ๐ถ ) ) )
13 12 3impb โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ( ๐ต +N ๐ถ ) ) = ( ๐ด ยทo ( ๐ต +o ๐ถ ) ) )
14 mulclpi โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ๐ต ) โˆˆ N )
15 mulclpi โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ๐ถ ) โˆˆ N )
16 addpiord โŠข ( ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) โˆˆ N โˆง ( ๐ด ยทN ๐ถ ) โˆˆ N ) โ†’ ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) +N ( ๐ด ยทN ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) +o ( ๐ด ยทN ๐ถ ) ) )
17 14 15 16 syl2an โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) +N ( ๐ด ยทN ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) +o ( ๐ด ยทN ๐ถ ) ) )
18 mulpiord โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ๐ต ) = ( ๐ด ยทo ๐ต ) )
19 mulpiord โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ๐ถ ) = ( ๐ด ยทo ๐ถ ) )
20 18 19 oveqan12d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) +o ( ๐ด ยทN ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ( ๐ด ยทo ๐ถ ) ) )
21 17 20 eqtrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) +N ( ๐ด ยทN ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ( ๐ด ยทo ๐ถ ) ) )
22 21 3impdi โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) +N ( ๐ด ยทN ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ( ๐ด ยทo ๐ถ ) ) )
23 5 13 22 3eqtr4d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ( ๐ต +N ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) +N ( ๐ด ยทN ๐ถ ) ) )
24 dmaddpi โŠข dom +N = ( N ร— N )
25 0npi โŠข ยฌ โˆ… โˆˆ N
26 dmmulpi โŠข dom ยทN = ( N ร— N )
27 24 25 26 ndmovdistr โŠข ( ยฌ ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ( ๐ต +N ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) +N ( ๐ด ยทN ๐ถ ) ) )
28 23 27 pm2.61i โŠข ( ๐ด ยทN ( ๐ต +N ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทN ๐ต ) +N ( ๐ด ยทN ๐ถ ) )