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Theorem mndinvmod

Description: Uniqueness of an inverse element in a monoid, if it exists. (Contributed by AV, 20-Jan-2024)

Ref Expression
Hypotheses mndinvmod.b B=BaseG
mndinvmod.0 0˙=0G
mndinvmod.p +˙=+G
mndinvmod.m φGMnd
mndinvmod.a φAB
Assertion mndinvmod φ*wBw+˙A=0˙A+˙w=0˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mndinvmod.b B=BaseG
2 mndinvmod.0 0˙=0G
3 mndinvmod.p +˙=+G
4 mndinvmod.m φGMnd
5 mndinvmod.a φAB
6 simpl wBvBwB
7 1 3 2 mndrid GMndwBw+˙0˙=w
8 4 6 7 syl2an φwBvBw+˙0˙=w
9 8 eqcomd φwBvBw=w+˙0˙
10 9 adantr φwBvBw+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙w=w+˙0˙
11 oveq2 0˙=A+˙vw+˙0˙=w+˙A+˙v
12 11 eqcoms A+˙v=0˙w+˙0˙=w+˙A+˙v
13 12 adantl v+˙A=0˙A+˙v=0˙w+˙0˙=w+˙A+˙v
14 13 adantl w+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙w+˙0˙=w+˙A+˙v
15 14 adantl φwBvBw+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙w+˙0˙=w+˙A+˙v
16 4 adantr φwBvBGMnd
17 6 adantl φwBvBwB
18 5 adantr φwBvBAB
19 simpr wBvBvB
20 19 adantl φwBvBvB
21 1 3 mndass GMndwBABvBw+˙A+˙v=w+˙A+˙v
22 21 eqcomd GMndwBABvBw+˙A+˙v=w+˙A+˙v
23 16 17 18 20 22 syl13anc φwBvBw+˙A+˙v=w+˙A+˙v
24 23 adantr φwBvBw+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙w+˙A+˙v=w+˙A+˙v
25 oveq1 w+˙A=0˙w+˙A+˙v=0˙+˙v
26 25 adantr w+˙A=0˙A+˙w=0˙w+˙A+˙v=0˙+˙v
27 26 adantr w+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙w+˙A+˙v=0˙+˙v
28 27 adantl φwBvBw+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙w+˙A+˙v=0˙+˙v
29 1 3 2 mndlid GMndvB0˙+˙v=v
30 4 19 29 syl2an φwBvB0˙+˙v=v
31 30 adantr φwBvBw+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙0˙+˙v=v
32 24 28 31 3eqtrd φwBvBw+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙w+˙A+˙v=v
33 10 15 32 3eqtrd φwBvBw+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙w=v
34 33 ex φwBvBw+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙w=v
35 34 ralrimivva φwBvBw+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙w=v
36 oveq1 w=vw+˙A=v+˙A
37 36 eqeq1d w=vw+˙A=0˙v+˙A=0˙
38 oveq2 w=vA+˙w=A+˙v
39 38 eqeq1d w=vA+˙w=0˙A+˙v=0˙
40 37 39 anbi12d w=vw+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙
41 40 rmo4 *wBw+˙A=0˙A+˙w=0˙wBvBw+˙A=0˙A+˙w=0˙v+˙A=0˙A+˙v=0˙w=v
42 35 41 sylibr φ*wBw+˙A=0˙A+˙w=0˙