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Theorem abladdsub4

Description: Abelian group addition/subtraction law. (Contributed by NM, 31-Mar-2014)

Ref Expression
Hypotheses ablsubadd.b ⊢ B = Base G
ablsubadd.p ⊢ + ˙ = + G
ablsubadd.m ⊢ - ˙ = - G
Assertion abladdsub4 ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → X + ˙ Y = Z + ˙ W ↔ X - ˙ Z = W - ˙ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ablsubadd.b ⊢ B = Base G
2 ablsubadd.p ⊢ + ˙ = + G
3 ablsubadd.m ⊢ - ˙ = - G
4 ablgrp ⊢ G ∈ Abel → G ∈ Grp
5 4 3ad2ant1 ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → G ∈ Grp
6 simp2l ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → X ∈ B
7 simp2r ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → Y ∈ B
8 1 2 grpcl ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X + ˙ Y ∈ B
9 5 6 7 8 syl3anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → X + ˙ Y ∈ B
10 simp3l ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → Z ∈ B
11 simp3r ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → W ∈ B
12 1 2 grpcl ⊢ G ∈ Grp ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → Z + ˙ W ∈ B
13 5 10 11 12 syl3anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → Z + ˙ W ∈ B
14 1 2 grpcl ⊢ G ∈ Grp ∧ Z ∈ B ∧ Y ∈ B → Z + ˙ Y ∈ B
15 5 10 7 14 syl3anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → Z + ˙ Y ∈ B
16 1 3 grpsubrcan ⊢ G ∈ Grp ∧ X + ˙ Y ∈ B ∧ Z + ˙ W ∈ B ∧ Z + ˙ Y ∈ B → X + ˙ Y - ˙ Z + ˙ Y = Z + ˙ W - ˙ Z + ˙ Y ↔ X + ˙ Y = Z + ˙ W
17 5 9 13 15 16 syl13anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → X + ˙ Y - ˙ Z + ˙ Y = Z + ˙ W - ˙ Z + ˙ Y ↔ X + ˙ Y = Z + ˙ W
18 simp1 ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → G ∈ Abel
19 1 2 3 ablsub4 ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ Y ∈ B → X + ˙ Y - ˙ Z + ˙ Y = X - ˙ Z + ˙ Y - ˙ Y
20 18 6 7 10 7 19 syl122anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → X + ˙ Y - ˙ Z + ˙ Y = X - ˙ Z + ˙ Y - ˙ Y
21 eqid ⊢ 0 G = 0 G
22 1 21 3 grpsubid ⊢ G ∈ Grp ∧ Y ∈ B → Y - ˙ Y = 0 G
23 5 7 22 syl2anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → Y - ˙ Y = 0 G
24 23 oveq2d ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → X - ˙ Z + ˙ Y - ˙ Y = X - ˙ Z + ˙ 0 G
25 1 3 grpsubcl ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Z ∈ B → X - ˙ Z ∈ B
26 5 6 10 25 syl3anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → X - ˙ Z ∈ B
27 1 2 21 grprid ⊢ G ∈ Grp ∧ X - ˙ Z ∈ B → X - ˙ Z + ˙ 0 G = X - ˙ Z
28 5 26 27 syl2anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → X - ˙ Z + ˙ 0 G = X - ˙ Z
29 20 24 28 3eqtrd ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → X + ˙ Y - ˙ Z + ˙ Y = X - ˙ Z
30 1 2 3 ablsub4 ⊢ G ∈ Abel ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ Y ∈ B → Z + ˙ W - ˙ Z + ˙ Y = Z - ˙ Z + ˙ W - ˙ Y
31 18 10 11 10 7 30 syl122anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → Z + ˙ W - ˙ Z + ˙ Y = Z - ˙ Z + ˙ W - ˙ Y
32 1 21 3 grpsubid ⊢ G ∈ Grp ∧ Z ∈ B → Z - ˙ Z = 0 G
33 5 10 32 syl2anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → Z - ˙ Z = 0 G
34 33 oveq1d ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → Z - ˙ Z + ˙ W - ˙ Y = 0 G + ˙ W - ˙ Y
35 1 3 grpsubcl ⊢ G ∈ Grp ∧ W ∈ B ∧ Y ∈ B → W - ˙ Y ∈ B
36 5 11 7 35 syl3anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → W - ˙ Y ∈ B
37 1 2 21 grplid ⊢ G ∈ Grp ∧ W - ˙ Y ∈ B → 0 G + ˙ W - ˙ Y = W - ˙ Y
38 5 36 37 syl2anc ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → 0 G + ˙ W - ˙ Y = W - ˙ Y
39 31 34 38 3eqtrd ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → Z + ˙ W - ˙ Z + ˙ Y = W - ˙ Y
40 29 39 eqeq12d ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → X + ˙ Y - ˙ Z + ˙ Y = Z + ˙ W - ˙ Z + ˙ Y ↔ X - ˙ Z = W - ˙ Y
41 17 40 bitr3d ⊢ G ∈ Abel ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ W ∈ B → X + ˙ Y = Z + ˙ W ↔ X - ˙ Z = W - ˙ Y