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Theorem mulgsubdi

Description: Group multiple of a difference. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Dec-2014)

Ref Expression
Hypotheses mulgsubdi.b ⊢ B = Base G
mulgsubdi.t ⊢ · ˙ = ⋅ G
mulgsubdi.d ⊢ - ˙ = - G
Assertion mulgsubdi ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M · ˙ X - ˙ Y = M · ˙ X - ˙ M · ˙ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mulgsubdi.b ⊢ B = Base G
2 mulgsubdi.t ⊢ · ˙ = ⋅ G
3 mulgsubdi.d ⊢ - ˙ = - G
4 simpl ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → G ∈ Abel
5 simpr1 ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M ∈ ℤ
6 simpr2 ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X ∈ B
7 ablgrp ⊢ G ∈ Abel → G ∈ Grp
8 7 adantr ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → G ∈ Grp
9 simpr3 ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → Y ∈ B
10 eqid ⊢ inv g ⁡ G = inv g ⁡ G
11 1 10 grpinvcl ⊢ G ∈ Grp ∧ Y ∈ B → inv g ⁡ G ⁡ Y ∈ B
12 8 9 11 syl2anc ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → inv g ⁡ G ⁡ Y ∈ B
13 eqid ⊢ + G = + G
14 1 2 13 mulgdi ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ inv g ⁡ G ⁡ Y ∈ B → M · ˙ X + G inv g ⁡ G ⁡ Y = M · ˙ X + G M · ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y
15 4 5 6 12 14 syl13anc ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M · ˙ X + G inv g ⁡ G ⁡ Y = M · ˙ X + G M · ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y
16 1 2 10 mulginvcom ⊢ G ∈ Grp ∧ M ∈ ℤ ∧ Y ∈ B → M · ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y = inv g ⁡ G ⁡ M · ˙ Y
17 8 5 9 16 syl3anc ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M · ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y = inv g ⁡ G ⁡ M · ˙ Y
18 17 oveq2d ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M · ˙ X + G M · ˙ inv g ⁡ G ⁡ Y = M · ˙ X + G inv g ⁡ G ⁡ M · ˙ Y
19 15 18 eqtrd ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M · ˙ X + G inv g ⁡ G ⁡ Y = M · ˙ X + G inv g ⁡ G ⁡ M · ˙ Y
20 1 13 10 3 grpsubval ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X - ˙ Y = X + G inv g ⁡ G ⁡ Y
21 6 9 20 syl2anc ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X - ˙ Y = X + G inv g ⁡ G ⁡ Y
22 21 oveq2d ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M · ˙ X - ˙ Y = M · ˙ X + G inv g ⁡ G ⁡ Y
23 1 2 mulgcl ⊢ G ∈ Grp ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B → M · ˙ X ∈ B
24 8 5 6 23 syl3anc ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M · ˙ X ∈ B
25 1 2 mulgcl ⊢ G ∈ Grp ∧ M ∈ ℤ ∧ Y ∈ B → M · ˙ Y ∈ B
26 8 5 9 25 syl3anc ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M · ˙ Y ∈ B
27 1 13 10 3 grpsubval ⊢ M · ˙ X ∈ B ∧ M · ˙ Y ∈ B → M · ˙ X - ˙ M · ˙ Y = M · ˙ X + G inv g ⁡ G ⁡ M · ˙ Y
28 24 26 27 syl2anc ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M · ˙ X - ˙ M · ˙ Y = M · ˙ X + G inv g ⁡ G ⁡ M · ˙ Y
29 19 22 28 3eqtr4d ⊢ G ∈ Abel ∧ M ∈ ℤ ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → M · ˙ X - ˙ Y = M · ˙ X - ˙ M · ˙ Y