Metamath Proof Explorer


Theorem mulcmpblnr

Description: Lemma showing compatibility of multiplication. (Contributed by NM, 5-Sep-1995) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion mulcmpblnr ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด +P ๐ท ) = ( ๐ต +P ๐ถ ) โˆง ( ๐น +P ๐‘† ) = ( ๐บ +P ๐‘… ) ) โ†’ โŸจ ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) , ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) โŸฉ ~R โŸจ ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) , ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) โŸฉ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mulcmpblnrlem โŠข ( ( ( ๐ด +P ๐ท ) = ( ๐ต +P ๐ถ ) โˆง ( ๐น +P ๐‘† ) = ( ๐บ +P ๐‘… ) ) โ†’ ( ( ๐ท ยทP ๐น ) +P ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) ) ) = ( ( ๐ท ยทP ๐น ) +P ( ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) ) ) )
2 mulclpr โŠข ( ( ๐ท โˆˆ P โˆง ๐น โˆˆ P ) โ†’ ( ๐ท ยทP ๐น ) โˆˆ P )
3 2 ad2ant2lr โŠข ( ( ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) โˆง ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) ) โ†’ ( ๐ท ยทP ๐น ) โˆˆ P )
4 3 ad2ant2lr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ๐ท ยทP ๐น ) โˆˆ P )
5 simplll โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ P )
6 simprll โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ๐น โˆˆ P )
7 mulclpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐น โˆˆ P ) โ†’ ( ๐ด ยทP ๐น ) โˆˆ P )
8 5 6 7 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ๐ด ยทP ๐น ) โˆˆ P )
9 simpllr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ P )
10 simprlr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ P )
11 mulclpr โŠข ( ( ๐ต โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โ†’ ( ๐ต ยทP ๐บ ) โˆˆ P )
12 9 10 11 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ๐ต ยทP ๐บ ) โˆˆ P )
13 addclpr โŠข ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) โˆˆ P โˆง ( ๐ต ยทP ๐บ ) โˆˆ P ) โ†’ ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) โˆˆ P )
14 8 12 13 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) โˆˆ P )
15 simplrl โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ P )
16 simprrr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ๐‘† โˆˆ P )
17 mulclpr โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) โ†’ ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) โˆˆ P )
18 15 16 17 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) โˆˆ P )
19 simplrr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ๐ท โˆˆ P )
20 simprrl โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ๐‘… โˆˆ P )
21 mulclpr โŠข ( ( ๐ท โˆˆ P โˆง ๐‘… โˆˆ P ) โ†’ ( ๐ท ยทP ๐‘… ) โˆˆ P )
22 19 20 21 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ๐ท ยทP ๐‘… ) โˆˆ P )
23 addclpr โŠข ( ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) โˆˆ P โˆง ( ๐ท ยทP ๐‘… ) โˆˆ P ) โ†’ ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) โˆˆ P )
24 18 22 23 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) โˆˆ P )
25 addclpr โŠข ( ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) โˆˆ P โˆง ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) โˆˆ P ) โ†’ ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) ) โˆˆ P )
26 14 24 25 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) ) โˆˆ P )
27 addcanpr โŠข ( ( ( ๐ท ยทP ๐น ) โˆˆ P โˆง ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) ) โˆˆ P ) โ†’ ( ( ( ๐ท ยทP ๐น ) +P ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) ) ) = ( ( ๐ท ยทP ๐น ) +P ( ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) ) = ( ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) ) ) )
28 4 26 27 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐ท ยทP ๐น ) +P ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) ) ) = ( ( ๐ท ยทP ๐น ) +P ( ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) ) = ( ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) ) ) )
29 1 28 syl5 โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด +P ๐ท ) = ( ๐ต +P ๐ถ ) โˆง ( ๐น +P ๐‘† ) = ( ๐บ +P ๐‘… ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) ) = ( ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) ) ) )
30 mulclpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โ†’ ( ๐ด ยทP ๐บ ) โˆˆ P )
31 mulclpr โŠข ( ( ๐ต โˆˆ P โˆง ๐น โˆˆ P ) โ†’ ( ๐ต ยทP ๐น ) โˆˆ P )
32 addclpr โŠข ( ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) โˆˆ P โˆง ( ๐ต ยทP ๐น ) โˆˆ P ) โ†’ ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) โˆˆ P )
33 30 31 32 syl2an โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐ต โˆˆ P โˆง ๐น โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) โˆˆ P )
34 5 10 9 6 33 syl22anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) โˆˆ P )
35 mulclpr โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐‘… โˆˆ P ) โ†’ ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) โˆˆ P )
36 mulclpr โŠข ( ( ๐ท โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) โ†’ ( ๐ท ยทP ๐‘† ) โˆˆ P )
37 addclpr โŠข ( ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) โˆˆ P โˆง ( ๐ท ยทP ๐‘† ) โˆˆ P ) โ†’ ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) โˆˆ P )
38 35 36 37 syl2an โŠข ( ( ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐‘… โˆˆ P ) โˆง ( ๐ท โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) โˆˆ P )
39 15 20 19 16 38 syl22anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) โˆˆ P )
40 enrbreq โŠข ( ( ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) โˆˆ P โˆง ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) โˆˆ P ) โˆง ( ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) โˆˆ P โˆง ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) โˆˆ P ) ) โ†’ ( โŸจ ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) , ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) โŸฉ ~R โŸจ ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) , ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) โŸฉ โ†” ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) ) = ( ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) ) ) )
41 14 34 39 24 40 syl22anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( โŸจ ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) , ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) โŸฉ ~R โŸจ ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) , ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) โŸฉ โ†” ( ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) ) = ( ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) +P ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) ) ) )
42 29 41 sylibrd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ P โˆง ๐ต โˆˆ P ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ P โˆง ๐ท โˆˆ P ) ) โˆง ( ( ๐น โˆˆ P โˆง ๐บ โˆˆ P ) โˆง ( ๐‘… โˆˆ P โˆง ๐‘† โˆˆ P ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด +P ๐ท ) = ( ๐ต +P ๐ถ ) โˆง ( ๐น +P ๐‘† ) = ( ๐บ +P ๐‘… ) ) โ†’ โŸจ ( ( ๐ด ยทP ๐น ) +P ( ๐ต ยทP ๐บ ) ) , ( ( ๐ด ยทP ๐บ ) +P ( ๐ต ยทP ๐น ) ) โŸฉ ~R โŸจ ( ( ๐ถ ยทP ๐‘… ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘† ) ) , ( ( ๐ถ ยทP ๐‘† ) +P ( ๐ท ยทP ๐‘… ) ) โŸฉ ) )