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

Theorem mulgaddcomlem 17878
Description: Lemma for mulgaddcom 17879. (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 1167 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → 𝐺 ∈ Grp)
21adantr 473 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → 𝐺 ∈ Grp)
3 simp3 1169 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → 𝑋𝐵)
43adantr 473 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → 𝑋𝐵)
5 znegcl 11702 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℤ → -𝑦 ∈ ℤ)
6 mulgaddcom.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝐺)
7 mulgaddcom.t . . . . . . . 8 · = (.g𝐺)
86, 7mulgcl 17874 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ -𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → (-𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵)
95, 8syl3an2 1204 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → (-𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵)
109adantr 473 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (-𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵)
11 eqid 2799 . . . . . . . 8 (invg𝐺) = (invg𝐺)
126, 11grpinvcl 17783 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋𝐵) → ((invg𝐺)‘𝑋) ∈ 𝐵)
13123adant2 1162 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → ((invg𝐺)‘𝑋) ∈ 𝐵)
1413adantr 473 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((invg𝐺)‘𝑋) ∈ 𝐵)
15 mulgaddcom.p . . . . . 6 + = (+g𝐺)
166, 15grpass 17747 . . . . 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 1492 . . . 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 17875 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → (-𝑦 · 𝑋) = ((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋)))
1918adantr 473 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (-𝑦 · 𝑋) = ((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋)))
2019oveq1d 6893 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((-𝑦 · 𝑋) + ((invg𝐺)‘𝑋)) = (((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)))
216, 7mulgcl 17874 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → (𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵)
2221adantr 473 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵)
236, 15, 11grpinvadd 17809 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋𝐵 ∧ (𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵) → ((invg𝐺)‘(𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) = (((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)))
242, 4, 22, 23syl3anc 1491 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((invg𝐺)‘(𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) = (((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)))
2519oveq2d 6894 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (((invg𝐺)‘𝑋) + (-𝑦 · 𝑋)) = (((invg𝐺)‘𝑋) + ((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋))))
266, 15, 11grpinvadd 17809 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵𝑋𝐵) → ((invg𝐺)‘((𝑦 · 𝑋) + 𝑋)) = (((invg𝐺)‘𝑋) + ((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋))))
272, 22, 4, 26syl3anc 1491 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((invg𝐺)‘((𝑦 · 𝑋) + 𝑋)) = (((invg𝐺)‘𝑋) + ((invg𝐺)‘(𝑦 · 𝑋))))
28 fveq2 6411 . . . . . . . 8 (((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋)) → ((invg𝐺)‘((𝑦 · 𝑋) + 𝑋)) = ((invg𝐺)‘(𝑋 + (𝑦 · 𝑋))))
2928adantl 474 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((invg𝐺)‘((𝑦 · 𝑋) + 𝑋)) = ((invg𝐺)‘(𝑋 + (𝑦 · 𝑋))))
3025, 27, 293eqtr2rd 2840 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((invg𝐺)‘(𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) = (((invg𝐺)‘𝑋) + (-𝑦 · 𝑋)))
3120, 24, 303eqtr2d 2839 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((-𝑦 · 𝑋) + ((invg𝐺)‘𝑋)) = (((invg𝐺)‘𝑋) + (-𝑦 · 𝑋)))
3231oveq2d 6894 . . . 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 17794 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋𝐵 ∧ (-𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵) → (𝑋 + (((invg𝐺)‘𝑋) + (-𝑦 · 𝑋))) = (-𝑦 · 𝑋))
342, 4, 10, 33syl3anc 1491 . . . 4 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (𝑋 + (((invg𝐺)‘𝑋) + (-𝑦 · 𝑋))) = (-𝑦 · 𝑋))
3517, 32, 343eqtrd 2837 . . 3 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → ((𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)) = (-𝑦 · 𝑋))
3635oveq1d 6893 . 2 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (((𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)) + 𝑋) = ((-𝑦 · 𝑋) + 𝑋))
376, 15grpcl 17746 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋𝐵 ∧ (-𝑦 · 𝑋) ∈ 𝐵) → (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) ∈ 𝐵)
381, 3, 9, 37syl3anc 1491 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) → (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) ∈ 𝐵)
3938adantr 473 . . 3 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) ∈ 𝐵)
406, 15, 11grpasscan2 17795 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) ∈ 𝐵𝑋𝐵) → (((𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)) + 𝑋) = (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)))
412, 39, 4, 40syl3anc 1491 . 2 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑋𝐵) ∧ ((𝑦 · 𝑋) + 𝑋) = (𝑋 + (𝑦 · 𝑋))) → (((𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)) + ((invg𝐺)‘𝑋)) + 𝑋) = (𝑋 + (-𝑦 · 𝑋)))
4236, 41eqtr3d 2835 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 385  w3a 1108   = wceq 1653  wcel 2157  cfv 6101  (class class class)co 6878  -cneg 10557  cz 11666  Basecbs 16184  +gcplusg 16267  Grpcgrp 17738  invgcminusg 17739  .gcmg 17856
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2377  ax-ext 2777  ax-rep 4964  ax-sep 4975  ax-nul 4983  ax-pow 5035  ax-pr 5097  ax-un 7183  ax-inf2 8788  ax-cnex 10280  ax-resscn 10281  ax-1cn 10282  ax-icn 10283  ax-addcl 10284  ax-addrcl 10285  ax-mulcl 10286  ax-mulrcl 10287  ax-mulcom 10288  ax-addass 10289  ax-mulass 10290  ax-distr 10291  ax-i2m1 10292  ax-1ne0 10293  ax-1rid 10294  ax-rnegex 10295  ax-rrecex 10296  ax-cnre 10297  ax-pre-lttri 10298  ax-pre-lttrn 10299  ax-pre-ltadd 10300  ax-pre-mulgt0 10301
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2591  df-eu 2609  df-clab 2786  df-cleq 2792  df-clel 2795  df-nfc 2930  df-ne 2972  df-nel 3075  df-ral 3094  df-rex 3095  df-reu 3096  df-rmo 3097  df-rab 3098  df-v 3387  df-sbc 3634  df-csb 3729  df-dif 3772  df-un 3774  df-in 3776  df-ss 3783  df-pss 3785  df-nul 4116  df-if 4278  df-pw 4351  df-sn 4369  df-pr 4371  df-tp 4373  df-op 4375  df-uni 4629  df-iun 4712  df-br 4844  df-opab 4906  df-mpt 4923  df-tr 4946  df-id 5220  df-eprel 5225  df-po 5233  df-so 5234  df-fr 5271  df-we 5273  df-xp 5318  df-rel 5319  df-cnv 5320  df-co 5321  df-dm 5322  df-rn 5323  df-res 5324  df-ima 5325  df-pred 5898  df-ord 5944  df-on 5945  df-lim 5946  df-suc 5947  df-iota 6064  df-fun 6103  df-fn 6104  df-f 6105  df-f1 6106  df-fo 6107  df-f1o 6108  df-fv 6109  df-riota 6839  df-ov 6881  df-oprab 6882  df-mpt2 6883  df-om 7300  df-1st 7401  df-2nd 7402  df-wrecs 7645  df-recs 7707  df-rdg 7745  df-er 7982  df-en 8196  df-dom 8197  df-sdom 8198  df-pnf 10365  df-mnf 10366  df-xr 10367  df-ltxr 10368  df-le 10369  df-sub 10558  df-neg 10559  df-nn 11313  df-n0 11581  df-z 11667  df-uz 11931  df-fz 12581  df-seq 13056  df-0g 16417  df-mgm 17557  df-sgrp 17599  df-mnd 17610  df-grp 17741  df-minusg 17742  df-mulg 17857
This theorem is referenced by:  mulgaddcom  17879
  Copyright terms: Public domain W3C validator