Metamath Proof Explorer


Theorem mulgnnass

Description: Product of group multiples, for positive multiples in a semigroup. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Dec-2014) (Revised by AV, 29-Aug-2021)

Ref Expression
Hypotheses mulgass.b B = Base G
mulgass.t · ˙ = G
Assertion mulgnnass G Smgrp M N X B M N · ˙ X = M · ˙ N · ˙ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mulgass.b B = Base G
2 mulgass.t · ˙ = G
3 oveq1 n = 1 n N = 1 N
4 3 oveq1d n = 1 n N · ˙ X = 1 N · ˙ X
5 oveq1 n = 1 n · ˙ N · ˙ X = 1 · ˙ N · ˙ X
6 4 5 eqeq12d n = 1 n N · ˙ X = n · ˙ N · ˙ X 1 N · ˙ X = 1 · ˙ N · ˙ X
7 6 imbi2d n = 1 N X B G Smgrp n N · ˙ X = n · ˙ N · ˙ X N X B G Smgrp 1 N · ˙ X = 1 · ˙ N · ˙ X
8 oveq1 n = m n N = m N
9 8 oveq1d n = m n N · ˙ X = m N · ˙ X
10 oveq1 n = m n · ˙ N · ˙ X = m · ˙ N · ˙ X
11 9 10 eqeq12d n = m n N · ˙ X = n · ˙ N · ˙ X m N · ˙ X = m · ˙ N · ˙ X
12 11 imbi2d n = m N X B G Smgrp n N · ˙ X = n · ˙ N · ˙ X N X B G Smgrp m N · ˙ X = m · ˙ N · ˙ X
13 oveq1 n = m + 1 n N = m + 1 N
14 13 oveq1d n = m + 1 n N · ˙ X = m + 1 N · ˙ X
15 oveq1 n = m + 1 n · ˙ N · ˙ X = m + 1 · ˙ N · ˙ X
16 14 15 eqeq12d n = m + 1 n N · ˙ X = n · ˙ N · ˙ X m + 1 N · ˙ X = m + 1 · ˙ N · ˙ X
17 16 imbi2d n = m + 1 N X B G Smgrp n N · ˙ X = n · ˙ N · ˙ X N X B G Smgrp m + 1 N · ˙ X = m + 1 · ˙ N · ˙ X
18 oveq1 n = M n N = M N
19 18 oveq1d n = M n N · ˙ X = M N · ˙ X
20 oveq1 n = M n · ˙ N · ˙ X = M · ˙ N · ˙ X
21 19 20 eqeq12d n = M n N · ˙ X = n · ˙ N · ˙ X M N · ˙ X = M · ˙ N · ˙ X
22 21 imbi2d n = M N X B G Smgrp n N · ˙ X = n · ˙ N · ˙ X N X B G Smgrp M N · ˙ X = M · ˙ N · ˙ X
23 nncn N N
24 23 mullidd N 1 N = N
25 24 3ad2ant1 N X B G Smgrp 1 N = N
26 25 oveq1d N X B G Smgrp 1 N · ˙ X = N · ˙ X
27 sgrpmgm G Smgrp G Mgm
28 1 2 mulgnncl G Mgm N X B N · ˙ X B
29 27 28 syl3an1 G Smgrp N X B N · ˙ X B
30 29 3coml N X B G Smgrp N · ˙ X B
31 1 2 mulg1 N · ˙ X B 1 · ˙ N · ˙ X = N · ˙ X
32 30 31 syl N X B G Smgrp 1 · ˙ N · ˙ X = N · ˙ X
33 26 32 eqtr4d N X B G Smgrp 1 N · ˙ X = 1 · ˙ N · ˙ X
34 oveq1 m N · ˙ X = m · ˙ N · ˙ X m N · ˙ X + G N · ˙ X = m · ˙ N · ˙ X + G N · ˙ X
35 nncn m m
36 35 adantr m N X B G Smgrp m
37 simpr1 m N X B G Smgrp N
38 37 nncnd m N X B G Smgrp N
39 36 38 adddirp1d m N X B G Smgrp m + 1 N = m N + N
40 39 oveq1d m N X B G Smgrp m + 1 N · ˙ X = m N + N · ˙ X
41 simpr3 m N X B G Smgrp G Smgrp
42 nnmulcl m N m N
43 42 3ad2antr1 m N X B G Smgrp m N
44 simpr2 m N X B G Smgrp X B
45 eqid + G = + G
46 1 2 45 mulgnndir G Smgrp m N N X B m N + N · ˙ X = m N · ˙ X + G N · ˙ X
47 41 43 37 44 46 syl13anc m N X B G Smgrp m N + N · ˙ X = m N · ˙ X + G N · ˙ X
48 40 47 eqtrd m N X B G Smgrp m + 1 N · ˙ X = m N · ˙ X + G N · ˙ X
49 1 2 45 mulgnnp1 m N · ˙ X B m + 1 · ˙ N · ˙ X = m · ˙ N · ˙ X + G N · ˙ X
50 30 49 sylan2 m N X B G Smgrp m + 1 · ˙ N · ˙ X = m · ˙ N · ˙ X + G N · ˙ X
51 48 50 eqeq12d m N X B G Smgrp m + 1 N · ˙ X = m + 1 · ˙ N · ˙ X m N · ˙ X + G N · ˙ X = m · ˙ N · ˙ X + G N · ˙ X
52 34 51 imbitrrid m N X B G Smgrp m N · ˙ X = m · ˙ N · ˙ X m + 1 N · ˙ X = m + 1 · ˙ N · ˙ X
53 52 ex m N X B G Smgrp m N · ˙ X = m · ˙ N · ˙ X m + 1 N · ˙ X = m + 1 · ˙ N · ˙ X
54 53 a2d m N X B G Smgrp m N · ˙ X = m · ˙ N · ˙ X N X B G Smgrp m + 1 N · ˙ X = m + 1 · ˙ N · ˙ X
55 7 12 17 22 33 54 nnind M N X B G Smgrp M N · ˙ X = M · ˙ N · ˙ X
56 55 3expd M N X B G Smgrp M N · ˙ X = M · ˙ N · ˙ X
57 56 com4r G Smgrp M N X B M N · ˙ X = M · ˙ N · ˙ X
58 57 3imp2 G Smgrp M N X B M N · ˙ X = M · ˙ N · ˙ X