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Description: Lemma for distributive law: cancellation of common factor. (Contributed by NM, 2-Sep-1995) (Revised by Mario Carneiro, 8-May-2013) (New usage is discouraged.)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | mulcanenq | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ N ∧ 𝐵 ∈ N ∧ 𝐶 ∈ N ) → 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝐶 ) 〉 ~Q 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | oveq2 | ⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → ( 𝐴 ·N 𝑏 ) = ( 𝐴 ·N 𝐵 ) ) | |
| 2 | 1 | opeq1d | ⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → 〈 ( 𝐴 ·N 𝑏 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 = 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ) |
| 3 | opeq1 | ⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → 〈 𝑏 , 𝑐 〉 = 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ) | |
| 4 | 2 3 | breq12d | ⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → ( 〈 ( 𝐴 ·N 𝑏 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ~Q 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ↔ 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ~Q 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ) ) |
| 5 | 4 | imbi2d | ⊢ ( 𝑏 = 𝐵 → ( ( 𝐴 ∈ N → 〈 ( 𝐴 ·N 𝑏 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ~Q 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ) ↔ ( 𝐴 ∈ N → 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ~Q 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ) ) ) |
| 6 | oveq2 | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( 𝐴 ·N 𝑐 ) = ( 𝐴 ·N 𝐶 ) ) | |
| 7 | 6 | opeq2d | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 = 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝐶 ) 〉 ) |
| 8 | opeq2 | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → 〈 𝐵 , 𝑐 〉 = 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ) | |
| 9 | 7 8 | breq12d | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ~Q 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ↔ 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝐶 ) 〉 ~Q 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ) ) |
| 10 | 9 | imbi2d | ⊢ ( 𝑐 = 𝐶 → ( ( 𝐴 ∈ N → 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ~Q 〈 𝐵 , 𝑐 〉 ) ↔ ( 𝐴 ∈ N → 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝐶 ) 〉 ~Q 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ) ) ) |
| 11 | mulcompi | ⊢ ( 𝑏 ·N 𝑐 ) = ( 𝑐 ·N 𝑏 ) | |
| 12 | 11 | oveq2i | ⊢ ( 𝐴 ·N ( 𝑏 ·N 𝑐 ) ) = ( 𝐴 ·N ( 𝑐 ·N 𝑏 ) ) |
| 13 | mulasspi | ⊢ ( ( 𝐴 ·N 𝑏 ) ·N 𝑐 ) = ( 𝐴 ·N ( 𝑏 ·N 𝑐 ) ) | |
| 14 | mulasspi | ⊢ ( ( 𝐴 ·N 𝑐 ) ·N 𝑏 ) = ( 𝐴 ·N ( 𝑐 ·N 𝑏 ) ) | |
| 15 | 12 13 14 | 3eqtr4i | ⊢ ( ( 𝐴 ·N 𝑏 ) ·N 𝑐 ) = ( ( 𝐴 ·N 𝑐 ) ·N 𝑏 ) |
| 16 | mulclpi | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ N ∧ 𝑏 ∈ N ) → ( 𝐴 ·N 𝑏 ) ∈ N ) | |
| 17 | 16 | 3adant3 | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ N ∧ 𝑏 ∈ N ∧ 𝑐 ∈ N ) → ( 𝐴 ·N 𝑏 ) ∈ N ) |
| 18 | mulclpi | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ N ∧ 𝑐 ∈ N ) → ( 𝐴 ·N 𝑐 ) ∈ N ) | |
| 19 | 18 | 3adant2 | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ N ∧ 𝑏 ∈ N ∧ 𝑐 ∈ N ) → ( 𝐴 ·N 𝑐 ) ∈ N ) |
| 20 | 3simpc | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ N ∧ 𝑏 ∈ N ∧ 𝑐 ∈ N ) → ( 𝑏 ∈ N ∧ 𝑐 ∈ N ) ) | |
| 21 | enqbreq | ⊢ ( ( ( ( 𝐴 ·N 𝑏 ) ∈ N ∧ ( 𝐴 ·N 𝑐 ) ∈ N ) ∧ ( 𝑏 ∈ N ∧ 𝑐 ∈ N ) ) → ( 〈 ( 𝐴 ·N 𝑏 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ~Q 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ↔ ( ( 𝐴 ·N 𝑏 ) ·N 𝑐 ) = ( ( 𝐴 ·N 𝑐 ) ·N 𝑏 ) ) ) | |
| 22 | 17 19 20 21 | syl21anc | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ N ∧ 𝑏 ∈ N ∧ 𝑐 ∈ N ) → ( 〈 ( 𝐴 ·N 𝑏 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ~Q 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ↔ ( ( 𝐴 ·N 𝑏 ) ·N 𝑐 ) = ( ( 𝐴 ·N 𝑐 ) ·N 𝑏 ) ) ) |
| 23 | 15 22 | mpbiri | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ N ∧ 𝑏 ∈ N ∧ 𝑐 ∈ N ) → 〈 ( 𝐴 ·N 𝑏 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ~Q 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ) |
| 24 | 23 | 3expb | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ N ∧ ( 𝑏 ∈ N ∧ 𝑐 ∈ N ) ) → 〈 ( 𝐴 ·N 𝑏 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ~Q 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ) |
| 25 | 24 | expcom | ⊢ ( ( 𝑏 ∈ N ∧ 𝑐 ∈ N ) → ( 𝐴 ∈ N → 〈 ( 𝐴 ·N 𝑏 ) , ( 𝐴 ·N 𝑐 ) 〉 ~Q 〈 𝑏 , 𝑐 〉 ) ) |
| 26 | 5 10 25 | vtocl2ga | ⊢ ( ( 𝐵 ∈ N ∧ 𝐶 ∈ N ) → ( 𝐴 ∈ N → 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝐶 ) 〉 ~Q 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ) ) |
| 27 | 26 | impcom | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ N ∧ ( 𝐵 ∈ N ∧ 𝐶 ∈ N ) ) → 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝐶 ) 〉 ~Q 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ) |
| 28 | 27 | 3impb | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ N ∧ 𝐵 ∈ N ∧ 𝐶 ∈ N ) → 〈 ( 𝐴 ·N 𝐵 ) , ( 𝐴 ·N 𝐶 ) 〉 ~Q 〈 𝐵 , 𝐶 〉 ) |