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Theorem grpsubadd

Description: Relationship between group subtraction and addition. (Contributed by NM, 31-Mar-2014)

Ref Expression
Hypotheses grpsubadd.b ⊢ B = Base G
grpsubadd.p ⊢ + ˙ = + G
grpsubadd.m ⊢ - ˙ = - G
Assertion grpsubadd ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X - ˙ Y = Z ↔ Z + ˙ Y = X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 grpsubadd.b ⊢ B = Base G
2 grpsubadd.p ⊢ + ˙ = + G
3 grpsubadd.m ⊢ - ˙ = - G
4 eqid ⊢ inv g ⁡ G = inv g ⁡ G
5 1 2 4 3 grpsubval ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X - ˙ Y = X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y
6 5 3adant3 ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X - ˙ Y = X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y
7 6 adantl ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X - ˙ Y = X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y
8 7 eqeq1d ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X - ˙ Y = Z ↔ X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y = Z
9 simpl ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → G ∈ Grp
10 simpr1 ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X ∈ B
11 1 4 grpinvcl ⊢ G ∈ Grp ∧ Y ∈ B → inv g ⁡ G ⁡ Y ∈ B
12 11 3ad2antr2 ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → inv g ⁡ G ⁡ Y ∈ B
13 1 2 grpcl ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ inv g ⁡ G ⁡ Y ∈ B → X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y ∈ B
14 9 10 12 13 syl3anc ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y ∈ B
15 simpr3 ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → Z ∈ B
16 simpr2 ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → Y ∈ B
17 1 2 grprcan ⊢ G ∈ Grp ∧ X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ Y ∈ B → X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y + ˙ Y = Z + ˙ Y ↔ X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y = Z
18 9 14 15 16 17 syl13anc ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y + ˙ Y = Z + ˙ Y ↔ X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y = Z
19 1 2 grpass ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ inv g ⁡ G ⁡ Y ∈ B ∧ Y ∈ B → X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y + ˙ Y = X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y + ˙ Y
20 9 10 12 16 19 syl13anc ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y + ˙ Y = X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y + ˙ Y
21 eqid ⊢ 0 G = 0 G
22 1 2 21 4 grplinv ⊢ G ∈ Grp ∧ Y ∈ B → inv g ⁡ G ⁡ Y + ˙ Y = 0 G
23 22 3ad2antr2 ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → inv g ⁡ G ⁡ Y + ˙ Y = 0 G
24 23 oveq2d ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y + ˙ Y = X + ˙ 0 G
25 1 2 21 grprid ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B → X + ˙ 0 G = X
26 25 3ad2antr1 ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X + ˙ 0 G = X
27 20 24 26 3eqtrd ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y + ˙ Y = X
28 27 eqeq1d ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y + ˙ Y = Z + ˙ Y ↔ X = Z + ˙ Y
29 8 18 28 3bitr2d ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X - ˙ Y = Z ↔ X = Z + ˙ Y
30 eqcom ⊢ X = Z + ˙ Y ↔ Z + ˙ Y = X
31 29 30 bitrdi ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X - ˙ Y = Z ↔ Z + ˙ Y = X