Theorem mndvcl 20197

Description: Tuple-wise additive closure in monoids. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
mndvcl.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
mndvcl.p	⊢ + = (+g‘𝑀)

Assertion

Ref	Expression
mndvcl	⊢ ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) ∧ 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼)) → (𝑋 ∘𝑓 + 𝑌) ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼))

Proof of Theorem mndvcl

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mndvcl.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
2		mndvcl.p	. . . . . 6 ⊢ + = (+g‘𝑀)
3	1, 2	mndcl 17301	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐵)
4	3	3expb 1266	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐵)
5	4	3ad2antl1 1223	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) ∧ 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼)) ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐵)
6		elmapi 7879	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) → 𝑋:𝐼⟶𝐵)
7	6	3ad2ant2 1083	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) ∧ 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼)) → 𝑋:𝐼⟶𝐵)
8		elmapi 7879	. . . 4 ⊢ (𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) → 𝑌:𝐼⟶𝐵)
9	8	3ad2ant3 1084	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) ∧ 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼)) → 𝑌:𝐼⟶𝐵)
10		elmapex 7878	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) → (𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ V))
11	10	simprd 479	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) → 𝐼 ∈ V)
12	11	3ad2ant2 1083	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) ∧ 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼)) → 𝐼 ∈ V)
13		inidm 3822	. . 3 ⊢ (𝐼 ∩ 𝐼) = 𝐼
14	5, 7, 9, 12, 12, 13	off 6912	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) ∧ 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼)) → (𝑋 ∘𝑓 + 𝑌):𝐼⟶𝐵)
15		fvex 6201	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑀) ∈ V
16	1, 15	eqeltri 2697	. . 3 ⊢ 𝐵 ∈ V
17		elmapg 7870	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ V) → ((𝑋 ∘𝑓 + 𝑌) ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) ↔ (𝑋 ∘𝑓 + 𝑌):𝐼⟶𝐵))
18	16, 12, 17	sylancr 695	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) ∧ 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼)) → ((𝑋 ∘𝑓 + 𝑌) ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) ↔ (𝑋 ∘𝑓 + 𝑌):𝐼⟶𝐵))
19	14, 18	mpbird 247	1 ⊢ ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑋 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼) ∧ 𝑌 ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼)) → (𝑋 ∘𝑓 + 𝑌) ∈ (𝐵 ↑𝑚 𝐼))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   ∧ w3a 1037   = wceq 1483   ∈ wcel 1990  Vcvv 3200  ⟶wf 5884  ‘cfv 5888  (class class class)co 6650   ∘_𝑓 cof 6895   ↑_𝑚 cmap 7857  Basecbs 15857  +_gcplusg 15941  Mndcmnd 17294

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-id 5024  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-of 6897  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-map 7859  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295

This theorem is referenced by:  ringvcl  20204  mamudi  20209  mamudir  20210