Theorem grplcan 13775

Description: Left cancellation law for groups. (Contributed by NM, 25-Aug-2011.)

Hypotheses

Ref	Expression
grplcan.b	|- B = ( Base ` G )
grplcan.p	|- .+ = ( +g ` G )

Assertion

Ref	Expression
grplcan	|- ( ( G e. Grp /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( Z .+ X ) = ( Z .+ Y ) <-> X = Y ) )

Proof of Theorem grplcan

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq2 6058	. . . . . 6 |- ( ( Z .+ X ) = ( Z .+ Y ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ X ) ) = ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ Y ) ) )
2	1	adantl 277	. . . . 5 |- ( ( ( ( G e. Grp /\ X e. B ) /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) /\ ( Z .+ X ) = ( Z .+ Y ) ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ X ) ) = ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ Y ) ) )
3		grplcan.b	. . . . . . . . . . 11 |- B = ( Base ` G )
4		grplcan.p	. . . . . . . . . . 11 |- .+ = ( +g ` G )
5		eqid 2232	. . . . . . . . . . 11 |- ( 0g ` G ) = ( 0g ` G )
6		eqid 2232	. . . . . . . . . . 11 |- ( invg ` G ) = ( invg ` G )
7	3, 4, 5, 6	grplinv 13763	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G e. Grp /\ Z e. B ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ Z ) = ( 0g ` G ) )
8	7	adantlr 477	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( G e. Grp /\ X e. B ) /\ Z e. B ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ Z ) = ( 0g ` G ) )
9	8	oveq1d 6065	. . . . . . . 8 |- ( ( ( G e. Grp /\ X e. B ) /\ Z e. B ) -> ( ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ Z ) .+ X ) = ( ( 0g ` G ) .+ X ) )
10	3, 6	grpinvcl 13761	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( G e. Grp /\ Z e. B ) -> ( ( invg ` G ) ` Z ) e. B )
11	10	adantrl 478	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( G e. Grp /\ ( X e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( invg ` G ) ` Z ) e. B )
12		simprr 533	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( G e. Grp /\ ( X e. B /\ Z e. B ) ) -> Z e. B )
13		simprl 531	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( G e. Grp /\ ( X e. B /\ Z e. B ) ) -> X e. B )
14	11, 12, 13	3jca 1204	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G e. Grp /\ ( X e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) e. B /\ Z e. B /\ X e. B ) )
15	3, 4	grpass 13722	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G e. Grp /\ ( ( ( invg ` G ) ` Z ) e. B /\ Z e. B /\ X e. B ) ) -> ( ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ Z ) .+ X ) = ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ X ) ) )
16	14, 15	syldan 282	. . . . . . . . 9 |- ( ( G e. Grp /\ ( X e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ Z ) .+ X ) = ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ X ) ) )
17	16	anassrs 400	. . . . . . . 8 |- ( ( ( G e. Grp /\ X e. B ) /\ Z e. B ) -> ( ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ Z ) .+ X ) = ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ X ) ) )
18	3, 4, 5	grplid 13744	. . . . . . . . 9 |- ( ( G e. Grp /\ X e. B ) -> ( ( 0g ` G ) .+ X ) = X )
19	18	adantr 276	. . . . . . . 8 |- ( ( ( G e. Grp /\ X e. B ) /\ Z e. B ) -> ( ( 0g ` G ) .+ X ) = X )
20	9, 17, 19	3eqtr3d 2273	. . . . . . 7 |- ( ( ( G e. Grp /\ X e. B ) /\ Z e. B ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ X ) ) = X )
21	20	adantrl 478	. . . . . 6 |- ( ( ( G e. Grp /\ X e. B ) /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ X ) ) = X )
22	21	adantr 276	. . . . 5 |- ( ( ( ( G e. Grp /\ X e. B ) /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) /\ ( Z .+ X ) = ( Z .+ Y ) ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ X ) ) = X )
23	7	adantrl 478	. . . . . . . . 9 |- ( ( G e. Grp /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ Z ) = ( 0g ` G ) )
24	23	oveq1d 6065	. . . . . . . 8 |- ( ( G e. Grp /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ Z ) .+ Y ) = ( ( 0g ` G ) .+ Y ) )
25	10	adantrl 478	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G e. Grp /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( invg ` G ) ` Z ) e. B )
26		simprr 533	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G e. Grp /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) -> Z e. B )
27		simprl 531	. . . . . . . . . 10 |- ( ( G e. Grp /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) -> Y e. B )
28	25, 26, 27	3jca 1204	. . . . . . . . 9 |- ( ( G e. Grp /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) e. B /\ Z e. B /\ Y e. B ) )
29	3, 4	grpass 13722	. . . . . . . . 9 |- ( ( G e. Grp /\ ( ( ( invg ` G ) ` Z ) e. B /\ Z e. B /\ Y e. B ) ) -> ( ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ Z ) .+ Y ) = ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ Y ) ) )
30	28, 29	syldan 282	. . . . . . . 8 |- ( ( G e. Grp /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ Z ) .+ Y ) = ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ Y ) ) )
31	3, 4, 5	grplid 13744	. . . . . . . . 9 |- ( ( G e. Grp /\ Y e. B ) -> ( ( 0g ` G ) .+ Y ) = Y )
32	31	adantrr 479	. . . . . . . 8 |- ( ( G e. Grp /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( 0g ` G ) .+ Y ) = Y )
33	24, 30, 32	3eqtr3d 2273	. . . . . . 7 |- ( ( G e. Grp /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ Y ) ) = Y )
34	33	adantlr 477	. . . . . 6 |- ( ( ( G e. Grp /\ X e. B ) /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ Y ) ) = Y )
35	34	adantr 276	. . . . 5 |- ( ( ( ( G e. Grp /\ X e. B ) /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) /\ ( Z .+ X ) = ( Z .+ Y ) ) -> ( ( ( invg ` G ) ` Z ) .+ ( Z .+ Y ) ) = Y )
36	2, 22, 35	3eqtr3d 2273	. . . 4 |- ( ( ( ( G e. Grp /\ X e. B ) /\ ( Y e. B /\ Z e. B ) ) /\ ( Z .+ X ) = ( Z .+ Y ) ) -> X = Y )
37	36	exp53 377	. . 3 |- ( G e. Grp -> ( X e. B -> ( Y e. B -> ( Z e. B -> ( ( Z .+ X ) = ( Z .+ Y ) -> X = Y ) ) ) ) )
38	37	3imp2 1249	. 2 |- ( ( G e. Grp /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( Z .+ X ) = ( Z .+ Y ) -> X = Y ) )
39		oveq2 6058	. 2 |- ( X = Y -> ( Z .+ X ) = ( Z .+ Y ) )
40	38, 39	impbid1 142	1 |- ( ( G e. Grp /\ ( X e. B /\ Y e. B /\ Z e. B ) ) -> ( ( Z .+ X ) = ( Z .+ Y ) <-> X = Y ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   /\ w3a 1005   = wceq 1398   e. wcel 2203   ` cfv 5352  (class class class)co 6050   Basecbs 13212   +g cplusg 13290   0gc0g 13469   Grpcgrp 13713   invgcminusg 13714

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-coll 4225  ax-sep 4228  ax-pow 4287  ax-pr 4322  ax-un 4554  ax-cnex 8218  ax-resscn 8219  ax-1re 8221  ax-addrcl 8224

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1007  df-tru 1401  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rmo 2528  df-rab 2529  df-v 2815  df-sbc 3043  df-csb 3139  df-un 3215  df-in 3217  df-ss 3224  df-pw 3671  df-sn 3695  df-pr 3696  df-op 3698  df-uni 3915  df-int 3950  df-iun 3993  df-br 4110  df-opab 4172  df-mpt 4173  df-id 4414  df-xp 4755  df-rel 4756  df-cnv 4757  df-co 4758  df-dm 4759  df-rn 4760  df-res 4761  df-ima 4762  df-iota 5312  df-fun 5354  df-fn 5355  df-f 5356  df-f1 5357  df-fo 5358  df-f1o 5359  df-fv 5360  df-riota 6003  df-ov 6053  df-inn 9238  df-2 9296  df-ndx 13215  df-slot 13216  df-base 13218  df-plusg 13303  df-0g 13471  df-mgm 13569  df-sgrp 13615  df-mnd 13630  df-grp 13716  df-minusg 13717

This theorem is referenced by:  grpidrcan  13778  grpinvinv  13780  grplmulf1o  13787  grplactcnv  13815  conjghm  13993  conjnmzb  13997  rnglz  14089  ringcom  14175  ringlz  14187  lmodlcan  14452  lmodfopne  14474