Theorem cmnsubm 14202

Description: A submonoid of a commutative monoid is commutative. (Contributed by Jim Kingdon, 7-Jul-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
cmnsubm.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubMnd‘𝐺))
cmnsubm.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ CMnd)
cmnsubm.h	⊢ 𝐻 = (𝐺 ↾s 𝑆)

Assertion

Ref	Expression
cmnsubm	⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ CMnd)

Proof of Theorem cmnsubm

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cmnsubm.s	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubMnd‘𝐺))
2		cmnsubm.h	. . . 4 ⊢ 𝐻 = (𝐺 ↾s 𝑆)
3	2	submmnd 13846	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ (SubMnd‘𝐺) → 𝐻 ∈ Mnd)
4	1, 3	syl 14	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ Mnd)
5		cmnsubm.g	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ CMnd)
6	5	adantr 276	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐻) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐻))) → 𝐺 ∈ CMnd)
7	2	submbas 13847	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑆 ∈ (SubMnd‘𝐺) → 𝑆 = (Base‘𝐻))
8	1, 7	syl 14	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑆 = (Base‘𝐻))
9		eqid 2238	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
10	9	submss 13842	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑆 ∈ (SubMnd‘𝐺) → 𝑆 ⊆ (Base‘𝐺))
11	1, 10	syl 14	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ (Base‘𝐺))
12	8, 11	eqsstrrd 3285	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐻) ⊆ (Base‘𝐺))
13	12	adantr 276	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐻) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐻))) → (Base‘𝐻) ⊆ (Base‘𝐺))
14		simprl 535	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐻) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐻))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐻))
15	13, 14	sseldd 3249	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐻) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐻))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐺))
16		simprr 537	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐻) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐻))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐻))
17	13, 16	sseldd 3249	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐻) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐻))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐺))
18		eqid 2238	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
19	9, 18	cmncom 14195	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐺)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑦(+g‘𝐺)𝑥))
20	6, 15, 17, 19	syl3anc 1278	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐻) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐻))) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑦(+g‘𝐺)𝑥))
21	2	a1i 9	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐻 = (𝐺 ↾s 𝑆))
22		eqidd 2239	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺))
23	21, 22, 1, 5	ressplusgd 13542	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (+g‘𝐺) = (+g‘𝐻))
24	23	oveqd 6105	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑥(+g‘𝐻)𝑦))
25	23	oveqd 6105	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑦(+g‘𝐺)𝑥) = (𝑦(+g‘𝐻)𝑥))
26	24, 25	eqeq12d 2253	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑦(+g‘𝐺)𝑥) ↔ (𝑥(+g‘𝐻)𝑦) = (𝑦(+g‘𝐻)𝑥)))
27	26	adantr 276	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐻) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐻))) → ((𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑦(+g‘𝐺)𝑥) ↔ (𝑥(+g‘𝐻)𝑦) = (𝑦(+g‘𝐻)𝑥)))
28	20, 27	mpbid 147	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐻) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐻))) → (𝑥(+g‘𝐻)𝑦) = (𝑦(+g‘𝐻)𝑥))
29	28	ralrimivva 2632	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (Base‘𝐻)∀𝑦 ∈ (Base‘𝐻)(𝑥(+g‘𝐻)𝑦) = (𝑦(+g‘𝐻)𝑥))
30		eqid 2238	. . 3 ⊢ (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
31		eqid 2238	. . 3 ⊢ (+g‘𝐻) = (+g‘𝐻)
32	30, 31	iscmn 14186	. 2 ⊢ (𝐻 ∈ CMnd ↔ (𝐻 ∈ Mnd ∧ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝐻)∀𝑦 ∈ (Base‘𝐻)(𝑥(+g‘𝐻)𝑦) = (𝑦(+g‘𝐻)𝑥)))
33	4, 29, 32	sylanbrc 421	1 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ CMnd)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ∀wral 2528   ⊆ wss 3220  ‘cfv 5380  (class class class)co 6088  Basecbs 13410   ↾_s cress 13411  +_gcplusg 13490  Mndcmnd 13788  SubMndcsubmnd 13824  CMndccmn 14177

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-sep 4251  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-cnex 8276  ax-resscn 8277  ax-1cn 8278  ax-1re 8279  ax-icn 8280  ax-addcl 8281  ax-addrcl 8282  ax-mulcl 8283  ax-addcom 8285  ax-addass 8287  ax-i2m1 8290  ax-0lt1 8291  ax-0id 8293  ax-rnegex 8294  ax-pre-ltirr 8297  ax-pre-ltadd 8301

This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-id 4440  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-fv 5388  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-pnf 8368  df-mnf 8369  df-ltxr 8371  df-inn 9314  df-2 9372  df-ndx 13413  df-slot 13414  df-base 13416  df-sets 13417  df-iress 13418  df-plusg 13503  df-0g 13671  df-mgm 13735  df-sgrp 13776  df-mnd 13789  df-submnd 13826  df-cmn 14179

This theorem is used by:  gsumsubmfi  14268