Theorem cmn246135 33334

Description: Rearrange terms in a commutative monoid sum. Lemma for rlocaddval 33570. (Contributed by Thierry Arnoux, 4-May-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
cmn135246.1	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
cmn135246.2	⊢ + = (+g‘𝐺)
cmn135246.3	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ CMnd)
cmn135246.5	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
cmn135246.4	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
cmn135246.6	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝐵)
cmn135246.7	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐵)
cmn135246.8	⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
cmn135246.9	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
cmn246135	⊢ (𝜑 → ((𝑋 + 𝑌) + ((𝑍 + 𝑈) + (𝑉 + 𝑊))) = ((𝑌 + (𝑈 + 𝑊)) + (𝑋 + (𝑍 + 𝑉))))

Proof of Theorem cmn246135

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cmn135246.3	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ CMnd)
2		cmn135246.5	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
3		cmn135246.4	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
4		cmn135246.1	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
5		cmn135246.2	. . . . 5 ⊢ + = (+g‘𝐺)
6	4, 5	cmncom 19869	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝑋 + 𝑌) = (𝑌 + 𝑋))
7	1, 2, 3, 6	syl3anc 1398	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) = (𝑌 + 𝑋))
8		cmn135246.6	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝐵)
9		cmn135246.7	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐵)
10		cmn135246.8	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
11		cmn135246.9	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ 𝐵)
12	4, 5, 1, 8, 9, 10, 11	cmn4d 33333	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑍 + 𝑈) + (𝑉 + 𝑊)) = ((𝑍 + 𝑉) + (𝑈 + 𝑊)))
13	1	cmnmndd 19875	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Mnd)
14	4, 5	mndcl 18801	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑍 ∈ 𝐵 ∧ 𝑉 ∈ 𝐵) → (𝑍 + 𝑉) ∈ 𝐵)
15	13, 8, 10, 14	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑍 + 𝑉) ∈ 𝐵)
16	4, 5	mndcl 18801	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑈 ∈ 𝐵 ∧ 𝑊 ∈ 𝐵) → (𝑈 + 𝑊) ∈ 𝐵)
17	13, 9, 11, 16	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑈 + 𝑊) ∈ 𝐵)
18	4, 5	cmncom 19869	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ CMnd ∧ (𝑍 + 𝑉) ∈ 𝐵 ∧ (𝑈 + 𝑊) ∈ 𝐵) → ((𝑍 + 𝑉) + (𝑈 + 𝑊)) = ((𝑈 + 𝑊) + (𝑍 + 𝑉)))
19	1, 15, 17, 18	syl3anc 1398	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑍 + 𝑉) + (𝑈 + 𝑊)) = ((𝑈 + 𝑊) + (𝑍 + 𝑉)))
20	12, 19	eqtrd 2798	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑍 + 𝑈) + (𝑉 + 𝑊)) = ((𝑈 + 𝑊) + (𝑍 + 𝑉)))
21	7, 20	oveq12d 7430	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 + 𝑌) + ((𝑍 + 𝑈) + (𝑉 + 𝑊))) = ((𝑌 + 𝑋) + ((𝑈 + 𝑊) + (𝑍 + 𝑉))))
22	4, 5, 1, 3, 2, 17, 15	cmn4d 33333	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑌 + 𝑋) + ((𝑈 + 𝑊) + (𝑍 + 𝑉))) = ((𝑌 + (𝑈 + 𝑊)) + (𝑋 + (𝑍 + 𝑉))))
23	21, 22	eqtrd 2798	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 + 𝑌) + ((𝑍 + 𝑈) + (𝑉 + 𝑊))) = ((𝑌 + (𝑈 + 𝑊)) + (𝑋 + (𝑍 + 𝑉))))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  ‘cfv 6538  (class class class)co 7412  Basecbs 17270  +_gcplusg 17311  Mndcmnd 18793  CMndccmn 19851

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-nul 5270

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-sb 2097  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-dif 3909  df-un 3911  df-ss 3923  df-nul 4288  df-if 4489  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4874  df-br 5111  df-iota 6494  df-fv 6546  df-ov 7415  df-mgm 18699  df-sgrp 18778  df-mnd 18794  df-cmn 19853

This theorem is referenced by:  rlocaddval  33570  rlocmulval  33571