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Theorem srgpcomppsc

Description: If two elements of a semiring commute, they also commute if the elements are raised to a higher power and a scalar multiplication is involved. (Contributed by AV, 23-Aug-2019)

Ref Expression
Hypotheses srgpcomp.s S = Base R
srgpcomp.m × ˙ = R
srgpcomp.g G = mulGrp R
srgpcomp.e × ˙ = G
srgpcomp.r φ R SRing
srgpcomp.a φ A S
srgpcomp.b φ B S
srgpcomp.k φ K 0
srgpcomp.c φ A × ˙ B = B × ˙ A
srgpcompp.n φ N 0
srgpcomppsc.t · ˙ = R
srgpcomppsc.c φ C 0
Assertion srgpcomppsc φ C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = C · ˙ N + 1 × ˙ A × ˙ K × ˙ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 srgpcomp.s S = Base R
2 srgpcomp.m × ˙ = R
3 srgpcomp.g G = mulGrp R
4 srgpcomp.e × ˙ = G
5 srgpcomp.r φ R SRing
6 srgpcomp.a φ A S
7 srgpcomp.b φ B S
8 srgpcomp.k φ K 0
9 srgpcomp.c φ A × ˙ B = B × ˙ A
10 srgpcompp.n φ N 0
11 srgpcomppsc.t · ˙ = R
12 srgpcomppsc.c φ C 0
13 3 srgmgp R SRing G Mnd
14 5 13 syl φ G Mnd
15 3 1 mgpbas S = Base G
16 15 4 mulgnn0cl G Mnd N 0 A S N × ˙ A S
17 14 10 6 16 syl3anc φ N × ˙ A S
18 15 4 mulgnn0cl G Mnd K 0 B S K × ˙ B S
19 14 8 7 18 syl3anc φ K × ˙ B S
20 1 11 2 srgmulgass R SRing C 0 N × ˙ A S K × ˙ B S C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B = C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B
21 20 eqcomd R SRing C 0 N × ˙ A S K × ˙ B S C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B = C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B
22 5 12 17 19 21 syl13anc φ C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B = C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B
23 22 oveq1d φ C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A
24 srgmnd R SRing R Mnd
25 5 24 syl φ R Mnd
26 1 11 mulgnn0cl R Mnd C 0 N × ˙ A S C · ˙ N × ˙ A S
27 25 12 17 26 syl3anc φ C · ˙ N × ˙ A S
28 1 2 srgass R SRing C · ˙ N × ˙ A S K × ˙ B S A S C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A
29 5 27 19 6 28 syl13anc φ C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A
30 23 29 eqtrd φ C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A
31 1 2 srgcl R SRing K × ˙ B S A S K × ˙ B × ˙ A S
32 5 19 6 31 syl3anc φ K × ˙ B × ˙ A S
33 1 11 2 srgmulgass R SRing C 0 N × ˙ A S K × ˙ B × ˙ A S C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A
34 5 12 17 32 33 syl13anc φ C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A
35 1 2 srgass R SRing N × ˙ A S K × ˙ B S A S N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A
36 5 17 19 6 35 syl13anc φ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A
37 36 eqcomd φ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A
38 37 oveq2d φ C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A
39 34 38 eqtrd φ C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A
40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 srgpcompp φ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = N + 1 × ˙ A × ˙ K × ˙ B
41 40 oveq2d φ C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = C · ˙ N + 1 × ˙ A × ˙ K × ˙ B
42 30 39 41 3eqtrd φ C · ˙ N × ˙ A × ˙ K × ˙ B × ˙ A = C · ˙ N + 1 × ˙ A × ˙ K × ˙ B