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 31 33 34 mulgnn0cld M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n · ˙ X B
36 simpr32 M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n 0
37 1nn0 1 0
38 37 a1i M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X 1 0
39 36 38 nn0addcld M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n + 1 0
40 39 3anassrs 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 1 3 31 41 34 mulgnn0cld M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n + 1 · ˙ X B
43 32 35 42 3jca M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X 0 ˙ B n · ˙ X B n + 1 · ˙ X B
44 simpr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X 0 ˙ ˙ n · ˙ X
45 simp-4l M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 M oMnd
46 21 ad4antr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 M Mnd
47 46 22 syl M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ B
48 simp-4r M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 X B
49 simpr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 n 0
50 1 3 46 49 48 mulgnn0cld M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 n · ˙ X B
51 simplr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ X
52 eqid + M = + M
53 1 2 52 omndadd M oMnd 0 ˙ B X B n · ˙ X B 0 ˙ ˙ X 0 ˙ + M n · ˙ X ˙ X + M n · ˙ X
54 45 47 48 50 51 53 syl131anc M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ + M n · ˙ X ˙ X + M n · ˙ X
55 1 52 4 mndlid M Mnd n · ˙ X B 0 ˙ + M n · ˙ X = n · ˙ X
56 46 50 55 syl2anc M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ + M n · ˙ X = n · ˙ X
57 37 a1i M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 0
58 1 3 52 mulgnn0dir M Mnd 1 0 n 0 X B 1 + n · ˙ X = 1 · ˙ X + M n · ˙ X
59 46 57 49 48 58 syl13anc M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 + n · ˙ X = 1 · ˙ X + M n · ˙ X
60 1cnd M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1
61 simpr3 M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 n 0
62 61 nn0cnd M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 n
63 60 62 addcomd M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 + n = n + 1
64 63 3anassrs M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 + n = n + 1
65 64 oveq1d M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 + n · ˙ X = n + 1 · ˙ X
66 1 3 mulg1 X B 1 · ˙ X = X
67 48 66 syl M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 · ˙ X = X
68 67 oveq1d M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 1 · ˙ X + M n · ˙ X = X + M n · ˙ X
69 59 65 68 3eqtr3rd M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 X + M n · ˙ X = n + 1 · ˙ X
70 54 56 69 3brtr3d M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 n · ˙ X ˙ n + 1 · ˙ X
71 70 adantr M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X n · ˙ X ˙ n + 1 · ˙ X
72 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
73 72 imp M Poset 0 ˙ B n · ˙ X B n + 1 · ˙ X B 0 ˙ ˙ n · ˙ X n · ˙ X ˙ n + 1 · ˙ X 0 ˙ ˙ n + 1 · ˙ X
74 30 43 44 71 73 syl22anc M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X n 0 0 ˙ ˙ n · ˙ X 0 ˙ ˙ n + 1 · ˙ X
75 11 13 15 17 29 74 nn0indd M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X N 0 0 ˙ ˙ N · ˙ X
76 9 75 mpdan M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X 0 ˙ ˙ N · ˙ X
77 8 76 sylbi M oMnd X B N 0 0 ˙ ˙ X 0 ˙ ˙ N · ˙ X