Metamath Proof Explorer


Theorem mulasssr

Description: Multiplication of signed reals is associative. (Contributed by NM, 2-Sep-1995) (Revised by Mario Carneiro, 28-Apr-2015) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion mulasssr ( ( ๐ด ยทR ๐ต ) ยทR ๐ถ ) = ( ๐ด ยทR ( ๐ต ยทR ๐ถ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 df-nr โŠข R = ( ( P ร— P ) / ~R )
2 mulsrpr โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ P โˆง ๐‘ฆ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) ) โ†’ ( [ โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ] ~R ยทR [ โŸจ ๐‘ง , ๐‘ค โŸฉ ] ~R ) = [ โŸจ ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) ) , ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) ) โŸฉ ] ~R )
3 mulsrpr โŠข ( ( ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ P โˆง ๐‘ข โˆˆ P ) ) โ†’ ( [ โŸจ ๐‘ง , ๐‘ค โŸฉ ] ~R ยทR [ โŸจ ๐‘ฃ , ๐‘ข โŸฉ ] ~R ) = [ โŸจ ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) ) , ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) ) โŸฉ ] ~R )
4 mulsrpr โŠข ( ( ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) ) โˆˆ P โˆง ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) ) โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ P โˆง ๐‘ข โˆˆ P ) ) โ†’ ( [ โŸจ ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) ) , ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) ) โŸฉ ] ~R ยทR [ โŸจ ๐‘ฃ , ๐‘ข โŸฉ ] ~R ) = [ โŸจ ( ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) ) ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) ) ยทP ๐‘ข ) ) , ( ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) ) ยทP ๐‘ข ) +P ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) ) ยทP ๐‘ฃ ) ) โŸฉ ] ~R )
5 mulsrpr โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ P โˆง ๐‘ฆ โˆˆ P ) โˆง ( ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) ) โˆˆ P โˆง ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) ) โˆˆ P ) ) โ†’ ( [ โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ] ~R ยทR [ โŸจ ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) ) , ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) ) โŸฉ ] ~R ) = [ โŸจ ( ( ๐‘ฅ ยทP ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) ) ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) ) ) ) , ( ( ๐‘ฅ ยทP ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) ) ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) ) ) ) โŸฉ ] ~R )
6 mulclpr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ P โˆง ๐‘ง โˆˆ P ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) โˆˆ P )
7 mulclpr โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) โ†’ ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) โˆˆ P )
8 addclpr โŠข ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) โˆˆ P โˆง ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) โˆˆ P ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) ) โˆˆ P )
9 6 7 8 syl2an โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ P โˆง ๐‘ง โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ฆ โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) ) โˆˆ P )
10 9 an4s โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ P โˆง ๐‘ฆ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) ) โˆˆ P )
11 mulclpr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) โˆˆ P )
12 mulclpr โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ P โˆง ๐‘ง โˆˆ P ) โ†’ ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) โˆˆ P )
13 addclpr โŠข ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) โˆˆ P โˆง ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) โˆˆ P ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) ) โˆˆ P )
14 11 12 13 syl2an โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ฆ โˆˆ P โˆง ๐‘ง โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) ) โˆˆ P )
15 14 an42s โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ P โˆง ๐‘ฆ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) ) โˆˆ P )
16 10 15 jca โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ P โˆง ๐‘ฆ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) ) โˆˆ P โˆง ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) ) โˆˆ P ) )
17 mulclpr โŠข ( ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ฃ โˆˆ P ) โ†’ ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) โˆˆ P )
18 mulclpr โŠข ( ( ๐‘ค โˆˆ P โˆง ๐‘ข โˆˆ P ) โ†’ ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) โˆˆ P )
19 addclpr โŠข ( ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) โˆˆ P โˆง ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) โˆˆ P ) โ†’ ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) ) โˆˆ P )
20 17 18 19 syl2an โŠข ( ( ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ฃ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ค โˆˆ P โˆง ๐‘ข โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) ) โˆˆ P )
21 20 an4s โŠข ( ( ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ P โˆง ๐‘ข โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) ) โˆˆ P )
22 mulclpr โŠข ( ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ข โˆˆ P ) โ†’ ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) โˆˆ P )
23 mulclpr โŠข ( ( ๐‘ค โˆˆ P โˆง ๐‘ฃ โˆˆ P ) โ†’ ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) โˆˆ P )
24 addclpr โŠข ( ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) โˆˆ P โˆง ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) โˆˆ P ) โ†’ ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) ) โˆˆ P )
25 22 23 24 syl2an โŠข ( ( ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ข โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ค โˆˆ P โˆง ๐‘ฃ โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) ) โˆˆ P )
26 25 an42s โŠข ( ( ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ P โˆง ๐‘ข โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) ) โˆˆ P )
27 21 26 jca โŠข ( ( ( ๐‘ง โˆˆ P โˆง ๐‘ค โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘ฃ โˆˆ P โˆง ๐‘ข โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) ) โˆˆ P โˆง ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) ) โˆˆ P ) )
28 vex โŠข ๐‘ฅ โˆˆ V
29 vex โŠข ๐‘ฆ โˆˆ V
30 vex โŠข ๐‘ง โˆˆ V
31 mulcompr โŠข ( ๐‘“ ยทP ๐‘” ) = ( ๐‘” ยทP ๐‘“ )
32 distrpr โŠข ( ๐‘“ ยทP ( ๐‘” +P โ„Ž ) ) = ( ( ๐‘“ ยทP ๐‘” ) +P ( ๐‘“ ยทP โ„Ž ) )
33 vex โŠข ๐‘ค โˆˆ V
34 vex โŠข ๐‘ฃ โˆˆ V
35 mulasspr โŠข ( ( ๐‘“ ยทP ๐‘” ) ยทP โ„Ž ) = ( ๐‘“ ยทP ( ๐‘” ยทP โ„Ž ) )
36 vex โŠข ๐‘ข โˆˆ V
37 addcompr โŠข ( ๐‘“ +P ๐‘” ) = ( ๐‘” +P ๐‘“ )
38 addasspr โŠข ( ( ๐‘“ +P ๐‘” ) +P โ„Ž ) = ( ๐‘“ +P ( ๐‘” +P โ„Ž ) )
39 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 caovlem2 โŠข ( ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) ) ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) ) ยทP ๐‘ข ) ) = ( ( ๐‘ฅ ยทP ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) ) ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) ) ) )
40 28 29 30 31 32 33 36 35 34 37 38 caovlem2 โŠข ( ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ง ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ค ) ) ยทP ๐‘ข ) +P ( ( ( ๐‘ฅ ยทP ๐‘ค ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ๐‘ง ) ) ยทP ๐‘ฃ ) ) = ( ( ๐‘ฅ ยทP ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ข ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ฃ ) ) ) +P ( ๐‘ฆ ยทP ( ( ๐‘ง ยทP ๐‘ฃ ) +P ( ๐‘ค ยทP ๐‘ข ) ) ) )
41 1 2 3 4 5 16 27 39 40 ecovass โŠข ( ( ๐ด โˆˆ R โˆง ๐ต โˆˆ R โˆง ๐ถ โˆˆ R ) โ†’ ( ( ๐ด ยทR ๐ต ) ยทR ๐ถ ) = ( ๐ด ยทR ( ๐ต ยทR ๐ถ ) ) )
42 dmmulsr โŠข dom ยทR = ( R ร— R )
43 0nsr โŠข ยฌ โˆ… โˆˆ R
44 42 43 ndmovass โŠข ( ยฌ ( ๐ด โˆˆ R โˆง ๐ต โˆˆ R โˆง ๐ถ โˆˆ R ) โ†’ ( ( ๐ด ยทR ๐ต ) ยทR ๐ถ ) = ( ๐ด ยทR ( ๐ต ยทR ๐ถ ) ) )
45 41 44 pm2.61i โŠข ( ( ๐ด ยทR ๐ต ) ยทR ๐ถ ) = ( ๐ด ยทR ( ๐ต ยทR ๐ถ ) )