MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  gsumwrev Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem gsumwrev 19385
Description: A sum in an opposite monoid is the regular sum of a reversed word. (Contributed by Stefan O'Rear, 27-Aug-2015.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 28-Feb-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
gsumwrev.b 𝐵 = (Base‘𝑀)
gsumwrev.o 𝑂 = (oppg𝑀)
Assertion
Ref Expression
gsumwrev ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑊 ∈ Word 𝐵) → (𝑂 Σg 𝑊) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑊)))

Proof of Theorem gsumwrev
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7439 . . . . 5 (𝑥 = ∅ → (𝑂 Σg 𝑥) = (𝑂 Σg ∅))
2 fveq2 6906 . . . . . . 7 (𝑥 = ∅ → (reverse‘𝑥) = (reverse‘∅))
3 rev0 14802 . . . . . . 7 (reverse‘∅) = ∅
42, 3eqtrdi 2793 . . . . . 6 (𝑥 = ∅ → (reverse‘𝑥) = ∅)
54oveq2d 7447 . . . . 5 (𝑥 = ∅ → (𝑀 Σg (reverse‘𝑥)) = (𝑀 Σg ∅))
61, 5eqeq12d 2753 . . . 4 (𝑥 = ∅ → ((𝑂 Σg 𝑥) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑥)) ↔ (𝑂 Σg ∅) = (𝑀 Σg ∅)))
76imbi2d 340 . . 3 (𝑥 = ∅ → ((𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg 𝑥) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑥))) ↔ (𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg ∅) = (𝑀 Σg ∅))))
8 oveq2 7439 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → (𝑂 Σg 𝑥) = (𝑂 Σg 𝑦))
9 fveq2 6906 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → (reverse‘𝑥) = (reverse‘𝑦))
109oveq2d 7447 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → (𝑀 Σg (reverse‘𝑥)) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑦)))
118, 10eqeq12d 2753 . . . 4 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑂 Σg 𝑥) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑥)) ↔ (𝑂 Σg 𝑦) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑦))))
1211imbi2d 340 . . 3 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg 𝑥) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑥))) ↔ (𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg 𝑦) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑦)))))
13 oveq2 7439 . . . . 5 (𝑥 = (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩) → (𝑂 Σg 𝑥) = (𝑂 Σg (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)))
14 fveq2 6906 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩) → (reverse‘𝑥) = (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)))
1514oveq2d 7447 . . . . 5 (𝑥 = (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩) → (𝑀 Σg (reverse‘𝑥)) = (𝑀 Σg (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩))))
1613, 15eqeq12d 2753 . . . 4 (𝑥 = (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩) → ((𝑂 Σg 𝑥) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑥)) ↔ (𝑂 Σg (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = (𝑀 Σg (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)))))
1716imbi2d 340 . . 3 (𝑥 = (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩) → ((𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg 𝑥) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑥))) ↔ (𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = (𝑀 Σg (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩))))))
18 oveq2 7439 . . . . 5 (𝑥 = 𝑊 → (𝑂 Σg 𝑥) = (𝑂 Σg 𝑊))
19 fveq2 6906 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑊 → (reverse‘𝑥) = (reverse‘𝑊))
2019oveq2d 7447 . . . . 5 (𝑥 = 𝑊 → (𝑀 Σg (reverse‘𝑥)) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑊)))
2118, 20eqeq12d 2753 . . . 4 (𝑥 = 𝑊 → ((𝑂 Σg 𝑥) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑥)) ↔ (𝑂 Σg 𝑊) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑊))))
2221imbi2d 340 . . 3 (𝑥 = 𝑊 → ((𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg 𝑥) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑥))) ↔ (𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg 𝑊) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑊)))))
23 gsumwrev.o . . . . . . 7 𝑂 = (oppg𝑀)
24 eqid 2737 . . . . . . 7 (0g𝑀) = (0g𝑀)
2523, 24oppgid 19375 . . . . . 6 (0g𝑀) = (0g𝑂)
2625gsum0 18697 . . . . 5 (𝑂 Σg ∅) = (0g𝑀)
2724gsum0 18697 . . . . 5 (𝑀 Σg ∅) = (0g𝑀)
2826, 27eqtr4i 2768 . . . 4 (𝑂 Σg ∅) = (𝑀 Σg ∅)
2928a1i 11 . . 3 (𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg ∅) = (𝑀 Σg ∅))
30 oveq2 7439 . . . . . 6 ((𝑂 Σg 𝑦) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑦)) → (𝑧(+g𝑀)(𝑂 Σg 𝑦)) = (𝑧(+g𝑀)(𝑀 Σg (reverse‘𝑦))))
3123oppgmnd 19373 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ Mnd → 𝑂 ∈ Mnd)
3231adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → 𝑂 ∈ Mnd)
33 simprl 771 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → 𝑦 ∈ Word 𝐵)
34 simprr 773 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → 𝑧𝐵)
3534s1cld 14641 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → ⟨“𝑧”⟩ ∈ Word 𝐵)
36 gsumwrev.b . . . . . . . . . . 11 𝐵 = (Base‘𝑀)
3723, 36oppgbas 19370 . . . . . . . . . 10 𝐵 = (Base‘𝑂)
38 eqid 2737 . . . . . . . . . 10 (+g𝑂) = (+g𝑂)
3937, 38gsumccat 18854 . . . . . . . . 9 ((𝑂 ∈ Mnd ∧ 𝑦 ∈ Word 𝐵 ∧ ⟨“𝑧”⟩ ∈ Word 𝐵) → (𝑂 Σg (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = ((𝑂 Σg 𝑦)(+g𝑂)(𝑂 Σg ⟨“𝑧”⟩)))
4032, 33, 35, 39syl3anc 1373 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → (𝑂 Σg (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = ((𝑂 Σg 𝑦)(+g𝑂)(𝑂 Σg ⟨“𝑧”⟩)))
4137gsumws1 18851 . . . . . . . . . . 11 (𝑧𝐵 → (𝑂 Σg ⟨“𝑧”⟩) = 𝑧)
4241ad2antll 729 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → (𝑂 Σg ⟨“𝑧”⟩) = 𝑧)
4342oveq2d 7447 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → ((𝑂 Σg 𝑦)(+g𝑂)(𝑂 Σg ⟨“𝑧”⟩)) = ((𝑂 Σg 𝑦)(+g𝑂)𝑧))
44 eqid 2737 . . . . . . . . . 10 (+g𝑀) = (+g𝑀)
4544, 23, 38oppgplus 19367 . . . . . . . . 9 ((𝑂 Σg 𝑦)(+g𝑂)𝑧) = (𝑧(+g𝑀)(𝑂 Σg 𝑦))
4643, 45eqtrdi 2793 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → ((𝑂 Σg 𝑦)(+g𝑂)(𝑂 Σg ⟨“𝑧”⟩)) = (𝑧(+g𝑀)(𝑂 Σg 𝑦)))
4740, 46eqtrd 2777 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → (𝑂 Σg (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = (𝑧(+g𝑀)(𝑂 Σg 𝑦)))
48 revccat 14804 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ Word 𝐵 ∧ ⟨“𝑧”⟩ ∈ Word 𝐵) → (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = ((reverse‘⟨“𝑧”⟩) ++ (reverse‘𝑦)))
4933, 35, 48syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = ((reverse‘⟨“𝑧”⟩) ++ (reverse‘𝑦)))
50 revs1 14803 . . . . . . . . . . 11 (reverse‘⟨“𝑧”⟩) = ⟨“𝑧”⟩
5150oveq1i 7441 . . . . . . . . . 10 ((reverse‘⟨“𝑧”⟩) ++ (reverse‘𝑦)) = (⟨“𝑧”⟩ ++ (reverse‘𝑦))
5249, 51eqtrdi 2793 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = (⟨“𝑧”⟩ ++ (reverse‘𝑦)))
5352oveq2d 7447 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → (𝑀 Σg (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩))) = (𝑀 Σg (⟨“𝑧”⟩ ++ (reverse‘𝑦))))
54 simpl 482 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → 𝑀 ∈ Mnd)
55 revcl 14799 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ Word 𝐵 → (reverse‘𝑦) ∈ Word 𝐵)
5655ad2antrl 728 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → (reverse‘𝑦) ∈ Word 𝐵)
5736, 44gsumccat 18854 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ ⟨“𝑧”⟩ ∈ Word 𝐵 ∧ (reverse‘𝑦) ∈ Word 𝐵) → (𝑀 Σg (⟨“𝑧”⟩ ++ (reverse‘𝑦))) = ((𝑀 Σg ⟨“𝑧”⟩)(+g𝑀)(𝑀 Σg (reverse‘𝑦))))
5854, 35, 56, 57syl3anc 1373 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → (𝑀 Σg (⟨“𝑧”⟩ ++ (reverse‘𝑦))) = ((𝑀 Σg ⟨“𝑧”⟩)(+g𝑀)(𝑀 Σg (reverse‘𝑦))))
5936gsumws1 18851 . . . . . . . . . 10 (𝑧𝐵 → (𝑀 Σg ⟨“𝑧”⟩) = 𝑧)
6059ad2antll 729 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → (𝑀 Σg ⟨“𝑧”⟩) = 𝑧)
6160oveq1d 7446 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → ((𝑀 Σg ⟨“𝑧”⟩)(+g𝑀)(𝑀 Σg (reverse‘𝑦))) = (𝑧(+g𝑀)(𝑀 Σg (reverse‘𝑦))))
6253, 58, 613eqtrd 2781 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → (𝑀 Σg (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩))) = (𝑧(+g𝑀)(𝑀 Σg (reverse‘𝑦))))
6347, 62eqeq12d 2753 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → ((𝑂 Σg (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = (𝑀 Σg (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩))) ↔ (𝑧(+g𝑀)(𝑂 Σg 𝑦)) = (𝑧(+g𝑀)(𝑀 Σg (reverse‘𝑦)))))
6430, 63imbitrrid 246 . . . . 5 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵)) → ((𝑂 Σg 𝑦) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑦)) → (𝑂 Σg (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = (𝑀 Σg (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)))))
6564expcom 413 . . . 4 ((𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵) → (𝑀 ∈ Mnd → ((𝑂 Σg 𝑦) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑦)) → (𝑂 Σg (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = (𝑀 Σg (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩))))))
6665a2d 29 . . 3 ((𝑦 ∈ Word 𝐵𝑧𝐵) → ((𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg 𝑦) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑦))) → (𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg (𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩)) = (𝑀 Σg (reverse‘(𝑦 ++ ⟨“𝑧”⟩))))))
677, 12, 17, 22, 29, 66wrdind 14760 . 2 (𝑊 ∈ Word 𝐵 → (𝑀 ∈ Mnd → (𝑂 Σg 𝑊) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑊))))
6867impcom 407 1 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑊 ∈ Word 𝐵) → (𝑂 Σg 𝑊) = (𝑀 Σg (reverse‘𝑊)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1540  wcel 2108  c0 4333  cfv 6561  (class class class)co 7431  Word cword 14552   ++ cconcat 14608  ⟨“cs1 14633  reversecreverse 14796  Basecbs 17247  +gcplusg 17297  0gc0g 17484   Σg cgsu 17485  Mndcmnd 18747  oppgcoppg 19363
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-int 4947  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-tpos 8251  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-er 8745  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-card 9979  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-nn 12267  df-2 12329  df-n0 12527  df-xnn0 12600  df-z 12614  df-uz 12879  df-fz 13548  df-fzo 13695  df-seq 14043  df-hash 14370  df-word 14553  df-lsw 14601  df-concat 14609  df-s1 14634  df-substr 14679  df-pfx 14709  df-reverse 14797  df-sets 17201  df-slot 17219  df-ndx 17231  df-base 17248  df-ress 17275  df-plusg 17310  df-0g 17486  df-gsum 17487  df-mgm 18653  df-sgrp 18732  df-mnd 18748  df-submnd 18797  df-oppg 19364
This theorem is referenced by:  symgtrinv  19490
  Copyright terms: Public domain W3C validator