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

Theorem mulgaddcomlem 18241
Description: Lemma for mulgaddcom 18242. (Contributed by Paul Chapman, 17-Apr-2009.) (Revised by AV, 31-Aug-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
mulgaddcom.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
mulgaddcom.t · = (.g𝐺)
mulgaddcom.p + = (+g𝐺)
Assertion
Ref Expression
mulgaddcomlem (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((-𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)))

Proof of Theorem mulgaddcomlem
StepHypRef Expression
1 simp1 1133 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → 𝐺 ∈ Grp)
21adantr 484 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → 𝐺 ∈ Grp)
3 simp3 1135 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → 𝑋𝐵)
43adantr 484 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → 𝑋𝐵)
5 znegcl 12005 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℤ → -𝑦 ∈ ℤ)
6 mulgaddcom.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝐺)
7 mulgaddcom.t . . . . . . . 8 · = (.g𝐺)
86, 7mulgcl 18236 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ -𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → (-𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵)
95, 8syl3an2 1161 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → (-𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵)
109adantr 484 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (-𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵)
11 eqid 2824 . . . . . . . 8 (invg𝐺) = (invg𝐺)
126, 11grpinvcl 18142 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋𝐵) → ((invg𝐺)‘𝑋) ∈ 𝐵)
13123adant2 1128 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → ((invg𝐺)‘𝑋) ∈ 𝐵)
1413adantr 484 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((invg𝐺)‘𝑋) ∈ 𝐵)
15 mulgaddcom.p . . . . . 6 + = (+g𝐺)
166, 15grpass 18103 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑋𝐵 ∧ (-𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵 ∧ ((invg𝐺)‘𝑋) ∈ 𝐵)) → ((𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)) = (𝑋 + ((-𝑦 · 𝑋) + ((invg𝐺)‘𝑋))))
172, 4, 10, 14, 16syl13anc 1369 . . . 4 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)) = (𝑋 + ((-𝑦 · 𝑋) + ((invg𝐺)‘𝑋))))
186, 7, 11mulgneg 18237 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → (-𝑦 · 𝑋) = ((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋)))
1918adantr 484 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (-𝑦 · 𝑋) = ((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋)))
2019oveq1d 7155 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((-𝑦 · 𝑋) + ((invg𝐺)‘𝑋)) = (((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)))
216, 7mulgcl 18236 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → (𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵)
2221adantr 484 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵)
236, 15, 11grpinvadd 18168 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋𝐵 ∧ (𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵) → ((invg𝐺)‘(𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) = (((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)))
242, 4, 22, 23syl3anc 1368 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((invg𝐺)‘(𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) = (((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)))
2519oveq2d 7156 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (((invg𝐺)‘𝑋) + (-𝑦 · 𝑋)) = (((invg𝐺)‘𝑋) + ((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋))))
266, 15, 11grpinvadd 18168 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵𝑋𝐵) → ((invg𝐺)‘((𝑦 · 𝑋) + 𝑋)) = (((invg𝐺)‘𝑋) + ((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋))))
272, 22, 4, 26syl3anc 1368 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((invg𝐺)‘((𝑦 · 𝑋) + 𝑋)) = (((invg𝐺)‘𝑋) + ((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋))))
28 fveq2 6653 . . . . . . . 8 (((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋)) → ((invg𝐺)‘((𝑦 · 𝑋) + 𝑋)) = ((invg𝐺)‘(𝑋 + (𝑦 · 𝑋))))
2928adantl 485 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((invg𝐺)‘((𝑦 · 𝑋) + 𝑋)) = ((invg𝐺)‘(𝑋 + (𝑦 · 𝑋))))
3025, 27, 293eqtr2rd 2866 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((invg𝐺)‘(𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) = (((invg𝐺)‘𝑋) + (-𝑦 · 𝑋)))
3120, 24, 303eqtr2d 2865 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((-𝑦 · 𝑋) + ((invg𝐺)‘𝑋)) = (((invg𝐺)‘𝑋) + (-𝑦 · 𝑋)))
3231oveq2d 7156 . . . 4 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (𝑋 + ((-𝑦 · 𝑋) + ((invg𝐺)‘𝑋))) = (𝑋 + (((invg𝐺)‘𝑋) + (-𝑦 · 𝑋))))
336, 15, 11grpasscan1 18153 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋𝐵 ∧ (-𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵) → (𝑋 + (((invg𝐺)‘𝑋) + (-𝑦 · 𝑋))) = (-𝑦 · 𝑋))
342, 4, 10, 33syl3anc 1368 . . . 4 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (𝑋 + (((invg𝐺)‘𝑋) + (-𝑦 · 𝑋))) = (-𝑦 · 𝑋))
3517, 32, 343eqtrd 2863 . . 3 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)) = (-𝑦 · 𝑋))
3635oveq1d 7155 . 2 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (((𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)) + 𝑋) = ((-𝑦 · 𝑋) + 𝑋))
376, 15grpcl 18102 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋𝐵 ∧ (-𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵) → (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) ∈ 𝐵)
381, 3, 9, 37syl3anc 1368 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) ∈ 𝐵)
3938adantr 484 . . 3 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) ∈ 𝐵)
406, 15, 11grpasscan2 18154 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) ∈ 𝐵𝑋𝐵) → (((𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)) + 𝑋) = (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)))
412, 39, 4, 40syl3anc 1368 . 2 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (((𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)) + 𝑋) = (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)))
4236, 41eqtr3d 2861 1 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((-𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wcel 2115  cfv 6338  (class class class)co 7140  -cneg 10858  cz 11969  Basecbs 16474  +gcplusg 16556  Grpcgrp 18094  invgcminusg 18095  .gcmg 18215
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2796  ax-sep 5186  ax-nul 5193  ax-pow 5249  ax-pr 5313  ax-un 7446  ax-cnex 10580  ax-resscn 10581  ax-1cn 10582  ax-icn 10583  ax-addcl 10584  ax-addrcl 10585  ax-mulcl 10586  ax-mulrcl 10587  ax-mulcom 10588  ax-addass 10589  ax-mulass 10590  ax-distr 10591  ax-i2m1 10592  ax-1ne0 10593  ax-1rid 10594  ax-rnegex 10595  ax-rrecex 10596  ax-cnre 10597  ax-pre-lttri 10598  ax-pre-lttrn 10599  ax-pre-ltadd 10600  ax-pre-mulgt0 10601
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2071  df-mo 2624  df-eu 2655  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2964  df-ne 3014  df-nel 3118  df-ral 3137  df-rex 3138  df-reu 3139  df-rmo 3140  df-rab 3141  df-v 3481  df-sbc 3758  df-csb 3866  df-dif 3921  df-un 3923  df-in 3925  df-ss 3935  df-pss 3937  df-nul 4275  df-if 4449  df-pw 4522  df-sn 4549  df-pr 4551  df-tp 4553  df-op 4555  df-uni 4822  df-iun 4904  df-br 5050  df-opab 5112  df-mpt 5130  df-tr 5156  df-id 5443  df-eprel 5448  df-po 5457  df-so 5458  df-fr 5497  df-we 5499  df-xp 5544  df-rel 5545  df-cnv 5546  df-co 5547  df-dm 5548  df-rn 5549  df-res 5550  df-ima 5551  df-pred 6131  df-ord 6177  df-on 6178  df-lim 6179  df-suc 6180  df-iota 6297  df-fun 6340  df-fn 6341  df-f 6342  df-f1 6343  df-fo 6344  df-f1o 6345  df-fv 6346  df-riota 7098  df-ov 7143  df-oprab 7144  df-mpo 7145  df-om 7566  df-1st 7674  df-2nd 7675  df-wrecs 7932  df-recs 7993  df-rdg 8031  df-er 8274  df-en 8495  df-dom 8496  df-sdom 8497  df-pnf 10664  df-mnf 10665  df-xr 10666  df-ltxr 10667  df-le 10668  df-sub 10859  df-neg 10860  df-nn 11626  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-fz 12886  df-seq 13365  df-0g 16706  df-mgm 17843  df-sgrp 17892  df-mnd 17903  df-grp 18097  df-minusg 18098  df-mulg 18216
This theorem is referenced by:  mulgaddcom  18242
  Copyright terms: Public domain W3C validator