| Step | Hyp | Ref | Expression | 
|---|
| 1 |  | simp3 1139 | . . . . . . . . 9
⊢ ((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) → 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) | 
| 2 | 1 | sselda 3983 | . . . . . . . 8
⊢ (((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) ∧ 𝑎 ∈ 𝑇) → 𝑎 ∈ (𝑍‘𝑈)) | 
| 3 | 2 | adantrr 717 | . . . . . . 7
⊢ (((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) ∧ (𝑎 ∈ 𝑇 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑎 ∈ (𝑍‘𝑈)) | 
| 4 |  | simprr 773 | . . . . . . 7
⊢ (((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) ∧ (𝑎 ∈ 𝑇 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → 𝑏 ∈ 𝑈) | 
| 5 |  | eqid 2737 | . . . . . . . 8
⊢
(+g‘𝐺) = (+g‘𝐺) | 
| 6 |  | lsmsubg.z | . . . . . . . 8
⊢ 𝑍 = (Cntz‘𝐺) | 
| 7 | 5, 6 | cntzi 19347 | . . . . . . 7
⊢ ((𝑎 ∈ (𝑍‘𝑈) ∧ 𝑏 ∈ 𝑈) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) = (𝑏(+g‘𝐺)𝑎)) | 
| 8 | 3, 4, 7 | syl2anc 584 | . . . . . 6
⊢ (((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) ∧ (𝑎 ∈ 𝑇 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) = (𝑏(+g‘𝐺)𝑎)) | 
| 9 | 8 | eqeq2d 2748 | . . . . 5
⊢ (((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) ∧ (𝑎 ∈ 𝑇 ∧ 𝑏 ∈ 𝑈)) → (𝑥 = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ↔ 𝑥 = (𝑏(+g‘𝐺)𝑎))) | 
| 10 | 9 | 2rexbidva 3220 | . . . 4
⊢ ((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) → (∃𝑎 ∈ 𝑇 ∃𝑏 ∈ 𝑈 𝑥 = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ↔ ∃𝑎 ∈ 𝑇 ∃𝑏 ∈ 𝑈 𝑥 = (𝑏(+g‘𝐺)𝑎))) | 
| 11 |  | rexcom 3290 | . . . 4
⊢
(∃𝑎 ∈
𝑇 ∃𝑏 ∈ 𝑈 𝑥 = (𝑏(+g‘𝐺)𝑎) ↔ ∃𝑏 ∈ 𝑈 ∃𝑎 ∈ 𝑇 𝑥 = (𝑏(+g‘𝐺)𝑎)) | 
| 12 | 10, 11 | bitrdi 287 | . . 3
⊢ ((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) → (∃𝑎 ∈ 𝑇 ∃𝑏 ∈ 𝑈 𝑥 = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ↔ ∃𝑏 ∈ 𝑈 ∃𝑎 ∈ 𝑇 𝑥 = (𝑏(+g‘𝐺)𝑎))) | 
| 13 |  | lsmsubg.p | . . . . 5
⊢  ⊕ =
(LSSum‘𝐺) | 
| 14 | 5, 13 | lsmelval 19667 | . . . 4
⊢ ((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (𝑥 ∈ (𝑇 ⊕ 𝑈) ↔ ∃𝑎 ∈ 𝑇 ∃𝑏 ∈ 𝑈 𝑥 = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏))) | 
| 15 | 14 | 3adant3 1133 | . . 3
⊢ ((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) → (𝑥 ∈ (𝑇 ⊕ 𝑈) ↔ ∃𝑎 ∈ 𝑇 ∃𝑏 ∈ 𝑈 𝑥 = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏))) | 
| 16 | 5, 13 | lsmelval 19667 | . . . . 5
⊢ ((𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (𝑥 ∈ (𝑈 ⊕ 𝑇) ↔ ∃𝑏 ∈ 𝑈 ∃𝑎 ∈ 𝑇 𝑥 = (𝑏(+g‘𝐺)𝑎))) | 
| 17 | 16 | ancoms 458 | . . . 4
⊢ ((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (𝑥 ∈ (𝑈 ⊕ 𝑇) ↔ ∃𝑏 ∈ 𝑈 ∃𝑎 ∈ 𝑇 𝑥 = (𝑏(+g‘𝐺)𝑎))) | 
| 18 | 17 | 3adant3 1133 | . . 3
⊢ ((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) → (𝑥 ∈ (𝑈 ⊕ 𝑇) ↔ ∃𝑏 ∈ 𝑈 ∃𝑎 ∈ 𝑇 𝑥 = (𝑏(+g‘𝐺)𝑎))) | 
| 19 | 12, 15, 18 | 3bitr4d 311 | . 2
⊢ ((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) → (𝑥 ∈ (𝑇 ⊕ 𝑈) ↔ 𝑥 ∈ (𝑈 ⊕ 𝑇))) | 
| 20 | 19 | eqrdv 2735 | 1
⊢ ((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ⊆ (𝑍‘𝑈)) → (𝑇 ⊕ 𝑈) = (𝑈 ⊕ 𝑇)) |