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Theorem mulgaddcom

Description: The group multiple operator commutes with the group operation. (Contributed by Paul Chapman, 17-Apr-2009) (Revised by AV, 31-Aug-2021)

Ref Expression
Hypotheses mulgaddcom.b B = Base G
mulgaddcom.t · ˙ = G
mulgaddcom.p + ˙ = + G
Assertion mulgaddcom G Grp N X B N · ˙ X + ˙ X = X + ˙ N · ˙ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mulgaddcom.b B = Base G
2 mulgaddcom.t · ˙ = G
3 mulgaddcom.p + ˙ = + G
4 oveq1 x = 0 x · ˙ X = 0 · ˙ X
5 4 oveq1d x = 0 x · ˙ X + ˙ X = 0 · ˙ X + ˙ X
6 4 oveq2d x = 0 X + ˙ x · ˙ X = X + ˙ 0 · ˙ X
7 5 6 eqeq12d x = 0 x · ˙ X + ˙ X = X + ˙ x · ˙ X 0 · ˙ X + ˙ X = X + ˙ 0 · ˙ X
8 oveq1 x = y x · ˙ X = y · ˙ X
9 8 oveq1d x = y x · ˙ X + ˙ X = y · ˙ X + ˙ X
10 8 oveq2d x = y X + ˙ x · ˙ X = X + ˙ y · ˙ X
11 9 10 eqeq12d x = y x · ˙ X + ˙ X = X + ˙ x · ˙ X y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X
12 oveq1 x = y + 1 x · ˙ X = y + 1 · ˙ X
13 12 oveq1d x = y + 1 x · ˙ X + ˙ X = y + 1 · ˙ X + ˙ X
14 12 oveq2d x = y + 1 X + ˙ x · ˙ X = X + ˙ y + 1 · ˙ X
15 13 14 eqeq12d x = y + 1 x · ˙ X + ˙ X = X + ˙ x · ˙ X y + 1 · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y + 1 · ˙ X
16 oveq1 x = y x · ˙ X = y · ˙ X
17 16 oveq1d x = y x · ˙ X + ˙ X = y · ˙ X + ˙ X
18 16 oveq2d x = y X + ˙ x · ˙ X = X + ˙ y · ˙ X
19 17 18 eqeq12d x = y x · ˙ X + ˙ X = X + ˙ x · ˙ X y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X
20 oveq1 x = N x · ˙ X = N · ˙ X
21 20 oveq1d x = N x · ˙ X + ˙ X = N · ˙ X + ˙ X
22 20 oveq2d x = N X + ˙ x · ˙ X = X + ˙ N · ˙ X
23 21 22 eqeq12d x = N x · ˙ X + ˙ X = X + ˙ x · ˙ X N · ˙ X + ˙ X = X + ˙ N · ˙ X
24 eqid 0 G = 0 G
25 1 3 24 grplid G Grp X B 0 G + ˙ X = X
26 1 24 2 mulg0 X B 0 · ˙ X = 0 G
27 26 adantl G Grp X B 0 · ˙ X = 0 G
28 27 oveq1d G Grp X B 0 · ˙ X + ˙ X = 0 G + ˙ X
29 27 oveq2d G Grp X B X + ˙ 0 · ˙ X = X + ˙ 0 G
30 1 3 24 grprid G Grp X B X + ˙ 0 G = X
31 29 30 eqtrd G Grp X B X + ˙ 0 · ˙ X = X
32 25 28 31 3eqtr4d G Grp X B 0 · ˙ X + ˙ X = X + ˙ 0 · ˙ X
33 nn0z y 0 y
34 simp1 G Grp X B y G Grp
35 simp2 G Grp X B y X B
36 1 2 mulgcl G Grp y X B y · ˙ X B
37 36 3com23 G Grp X B y y · ˙ X B
38 1 3 grpass G Grp X B y · ˙ X B X B X + ˙ y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X + ˙ X
39 34 35 37 35 38 syl13anc G Grp X B y X + ˙ y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X + ˙ X
40 33 39 syl3an3 G Grp X B y 0 X + ˙ y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X + ˙ X
41 40 adantr G Grp X B y 0 y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X X + ˙ y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X + ˙ X
42 grpmnd G Grp G Mnd
43 42 3ad2ant1 G Grp X B y 0 G Mnd
44 simp3 G Grp X B y 0 y 0
45 simp2 G Grp X B y 0 X B
46 1 2 3 mulgnn0p1 G Mnd y 0 X B y + 1 · ˙ X = y · ˙ X + ˙ X
47 43 44 45 46 syl3anc G Grp X B y 0 y + 1 · ˙ X = y · ˙ X + ˙ X
48 47 eqeq1d G Grp X B y 0 y + 1 · ˙ X = X + ˙ y · ˙ X y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X
49 48 biimpar G Grp X B y 0 y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X y + 1 · ˙ X = X + ˙ y · ˙ X
50 49 oveq1d G Grp X B y 0 y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X y + 1 · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X + ˙ X
51 47 oveq2d G Grp X B y 0 X + ˙ y + 1 · ˙ X = X + ˙ y · ˙ X + ˙ X
52 51 adantr G Grp X B y 0 y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X X + ˙ y + 1 · ˙ X = X + ˙ y · ˙ X + ˙ X
53 41 50 52 3eqtr4d G Grp X B y 0 y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X y + 1 · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y + 1 · ˙ X
54 53 ex G Grp X B y 0 y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X y + 1 · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y + 1 · ˙ X
55 54 3expia G Grp X B y 0 y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X y + 1 · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y + 1 · ˙ X
56 nnz y y
57 1 2 3 mulgaddcomlem G Grp y X B y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X
58 57 3exp1 G Grp y X B y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X
59 58 com23 G Grp X B y y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X
60 59 imp G Grp X B y y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X
61 56 60 syl5 G Grp X B y y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X y · ˙ X + ˙ X = X + ˙ y · ˙ X
62 7 11 15 19 23 32 55 61 zindd G Grp X B N N · ˙ X + ˙ X = X + ˙ N · ˙ X
63 62 ex G Grp X B N N · ˙ X + ˙ X = X + ˙ N · ˙ X
64 63 com23 G Grp N X B N · ˙ X + ˙ X = X + ˙ N · ˙ X
65 64 3imp G Grp N X B N · ˙ X + ˙ X = X + ˙ N · ˙ X