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Theorem lsmcomx

Description: Subgroup sum commutes (extended domain version). (Contributed by NM, 25-Feb-2014) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses lsmcomx.v ⊢ B = Base G
lsmcomx.s ⊢ ⊕ ˙ = LSSum ⁡ G
Assertion lsmcomx ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B → T ⊕ ˙ U = U ⊕ ˙ T

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lsmcomx.v ⊢ B = Base G
2 lsmcomx.s ⊢ ⊕ ˙ = LSSum ⁡ G
3 simpl1 ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U → G ∈ Abel
4 simpl2 ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U → T ⊆ B
5 simprl ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U → y ∈ T
6 4 5 sseldd ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U → y ∈ B
7 simpl3 ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U → U ⊆ B
8 simprr ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U → z ∈ U
9 7 8 sseldd ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U → z ∈ B
10 eqid ⊢ + G = + G
11 1 10 ablcom ⊢ G ∈ Abel ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → y + G z = z + G y
12 3 6 9 11 syl3anc ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U → y + G z = z + G y
13 12 eqeq2d ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B ∧ y ∈ T ∧ z ∈ U → x = y + G z ↔ x = z + G y
14 13 2rexbidva ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B → ∃ y ∈ T ∃ z ∈ U x = y + G z ↔ ∃ y ∈ T ∃ z ∈ U x = z + G y
15 rexcom ⊢ ∃ y ∈ T ∃ z ∈ U x = z + G y ↔ ∃ z ∈ U ∃ y ∈ T x = z + G y
16 14 15 bitrdi ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B → ∃ y ∈ T ∃ z ∈ U x = y + G z ↔ ∃ z ∈ U ∃ y ∈ T x = z + G y
17 1 10 2 lsmelvalx ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B → x ∈ T ⊕ ˙ U ↔ ∃ y ∈ T ∃ z ∈ U x = y + G z
18 1 10 2 lsmelvalx ⊢ G ∈ Abel ∧ U ⊆ B ∧ T ⊆ B → x ∈ U ⊕ ˙ T ↔ ∃ z ∈ U ∃ y ∈ T x = z + G y
19 18 3com23 ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B → x ∈ U ⊕ ˙ T ↔ ∃ z ∈ U ∃ y ∈ T x = z + G y
20 16 17 19 3bitr4d ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B → x ∈ T ⊕ ˙ U ↔ x ∈ U ⊕ ˙ T
21 20 eqrdv ⊢ G ∈ Abel ∧ T ⊆ B ∧ U ⊆ B → T ⊕ ˙ U = U ⊕ ˙ T