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Description: Lemma used to transfer a distributive law via an equivalence relation. (Contributed by NM, 2-Sep-1995) (Revised by David Abernethy, 4-Jun-2013)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | ecovdi.1 | ⊢ 𝐷 = ( ( 𝑆 × 𝑆 ) / ∼ ) | |
| ecovdi.2 | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ] ∼ ) | ||
| ecovdi.3 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑀 ∈ 𝑆 ∧ 𝑁 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝐻 , 𝐽 〉 ] ∼ ) | ||
| ecovdi.4 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝑊 , 𝑋 〉 ] ∼ ) | ||
| ecovdi.5 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝑌 , 𝑍 〉 ] ∼ ) | ||
| ecovdi.6 | ⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑍 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑊 , 𝑋 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑌 , 𝑍 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ] ∼ ) | ||
| ecovdi.7 | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( 𝑀 ∈ 𝑆 ∧ 𝑁 ∈ 𝑆 ) ) | ||
| ecovdi.8 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ) → ( 𝑊 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ) ) | ||
| ecovdi.9 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( 𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑍 ∈ 𝑆 ) ) | ||
| ecovdi.10 | ⊢ 𝐻 = 𝐾 | ||
| ecovdi.11 | ⊢ 𝐽 = 𝐿 | ||
| Assertion | ecovdi | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝐷 ∧ 𝐵 ∈ 𝐷 ∧ 𝐶 ∈ 𝐷 ) → ( 𝐴 · ( 𝐵 + 𝐶 ) ) = ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + ( 𝐴 · 𝐶 ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | ecovdi.1 | ⊢ 𝐷 = ( ( 𝑆 × 𝑆 ) / ∼ ) | |
| 2 | ecovdi.2 | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ] ∼ ) | |
| 3 | ecovdi.3 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑀 ∈ 𝑆 ∧ 𝑁 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝐻 , 𝐽 〉 ] ∼ ) | |
| 4 | ecovdi.4 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝑊 , 𝑋 〉 ] ∼ ) | |
| 5 | ecovdi.5 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝑌 , 𝑍 〉 ] ∼ ) | |
| 6 | ecovdi.6 | ⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑍 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑊 , 𝑋 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑌 , 𝑍 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ] ∼ ) | |
| 7 | ecovdi.7 | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( 𝑀 ∈ 𝑆 ∧ 𝑁 ∈ 𝑆 ) ) | |
| 8 | ecovdi.8 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ) → ( 𝑊 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ) ) | |
| 9 | ecovdi.9 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( 𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑍 ∈ 𝑆 ) ) | |
| 10 | ecovdi.10 | ⊢ 𝐻 = 𝐾 | |
| 11 | ecovdi.11 | ⊢ 𝐽 = 𝐿 | |
| 12 | oveq1 | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ = 𝐴 → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( 𝐴 · ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) ) | |
| 13 | oveq1 | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ = 𝐴 → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) = ( 𝐴 · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) ) | |
| 14 | oveq1 | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ = 𝐴 → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) = ( 𝐴 · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) | |
| 15 | 13 14 | oveq12d | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ = 𝐴 → ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) + ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( ( 𝐴 · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) + ( 𝐴 · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) ) |
| 16 | 12 15 | eqeq12d | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ = 𝐴 → ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) + ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) ↔ ( 𝐴 · ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( ( 𝐴 · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) + ( 𝐴 · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) ) ) |
| 17 | oveq1 | ⊢ ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ = 𝐵 → ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) = ( 𝐵 + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) | |
| 18 | 17 | oveq2d | ⊢ ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ = 𝐵 → ( 𝐴 · ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( 𝐴 · ( 𝐵 + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) ) |
| 19 | oveq2 | ⊢ ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ = 𝐵 → ( 𝐴 · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) = ( 𝐴 · 𝐵 ) ) | |
| 20 | 19 | oveq1d | ⊢ ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ = 𝐵 → ( ( 𝐴 · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) + ( 𝐴 · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + ( 𝐴 · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) ) |
| 21 | 18 20 | eqeq12d | ⊢ ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ = 𝐵 → ( ( 𝐴 · ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( ( 𝐴 · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) + ( 𝐴 · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) ↔ ( 𝐴 · ( 𝐵 + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + ( 𝐴 · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) ) ) |
| 22 | oveq2 | ⊢ ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ = 𝐶 → ( 𝐵 + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) = ( 𝐵 + 𝐶 ) ) | |
| 23 | 22 | oveq2d | ⊢ ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ = 𝐶 → ( 𝐴 · ( 𝐵 + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( 𝐴 · ( 𝐵 + 𝐶 ) ) ) |
| 24 | oveq2 | ⊢ ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ = 𝐶 → ( 𝐴 · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) = ( 𝐴 · 𝐶 ) ) | |
| 25 | 24 | oveq2d | ⊢ ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ = 𝐶 → ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + ( 𝐴 · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + ( 𝐴 · 𝐶 ) ) ) |
| 26 | 23 25 | eqeq12d | ⊢ ( [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ = 𝐶 → ( ( 𝐴 · ( 𝐵 + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + ( 𝐴 · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) ↔ ( 𝐴 · ( 𝐵 + 𝐶 ) ) = ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + ( 𝐴 · 𝐶 ) ) ) ) |
| 27 | opeq12 | ⊢ ( ( 𝐻 = 𝐾 ∧ 𝐽 = 𝐿 ) → 〈 𝐻 , 𝐽 〉 = 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ) | |
| 28 | 27 | eceq1d | ⊢ ( ( 𝐻 = 𝐾 ∧ 𝐽 = 𝐿 ) → [ 〈 𝐻 , 𝐽 〉 ] ∼ = [ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ] ∼ ) |
| 29 | 10 11 28 | mp2an | ⊢ [ 〈 𝐻 , 𝐽 〉 ] ∼ = [ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ] ∼ |
| 30 | 2 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ] ∼ ) ) |
| 31 | 30 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ] ∼ ) ) |
| 32 | 7 3 | sylan2 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑀 , 𝑁 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝐻 , 𝐽 〉 ] ∼ ) |
| 33 | 31 32 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = [ 〈 𝐻 , 𝐽 〉 ] ∼ ) |
| 34 | 33 | 3impb | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = [ 〈 𝐻 , 𝐽 〉 ] ∼ ) |
| 35 | 4 5 | oveqan12d | ⊢ ( ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) ) → ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) + ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( [ 〈 𝑊 , 𝑋 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑌 , 𝑍 〉 ] ∼ ) ) |
| 36 | 8 9 6 | syl2an | ⊢ ( ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) ) → ( [ 〈 𝑊 , 𝑋 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑌 , 𝑍 〉 ] ∼ ) = [ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ] ∼ ) |
| 37 | 35 36 | eqtrd | ⊢ ( ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) ) → ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) + ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = [ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ] ∼ ) |
| 38 | 37 | 3impdi | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) + ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = [ 〈 𝐾 , 𝐿 〉 ] ∼ ) |
| 39 | 29 34 38 | 3eqtr4a | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑤 ∈ 𝑆 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑆 ∧ 𝑢 ∈ 𝑆 ) ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · ( [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ + [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) = ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ] ∼ ) + ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ] ∼ · [ 〈 𝑣 , 𝑢 〉 ] ∼ ) ) ) |
| 40 | 1 16 21 26 39 | 3ecoptocl | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝐷 ∧ 𝐵 ∈ 𝐷 ∧ 𝐶 ∈ 𝐷 ) → ( 𝐴 · ( 𝐵 + 𝐶 ) ) = ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + ( 𝐴 · 𝐶 ) ) ) |