Metamath Proof Explorer


Theorem ogrpaddltbi

Description: In a right ordered group, strict ordering is compatible with group addition. (Contributed by Thierry Arnoux, 3-Sep-2018)

Ref Expression
Hypotheses ogrpaddlt.0 ⊢ B = Base G
ogrpaddlt.1 ⊢ < ˙ = < G
ogrpaddlt.2 ⊢ + ˙ = + G
Assertion ogrpaddltbi ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X < ˙ Y ↔ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ogrpaddlt.0 ⊢ B = Base G
2 ogrpaddlt.1 ⊢ < ˙ = < G
3 ogrpaddlt.2 ⊢ + ˙ = + G
4 1 2 3 ogrpaddlt ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X < ˙ Y → X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z
5 4 3expa ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X < ˙ Y → X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z
6 simpll ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → G ∈ oGrp
7 ogrpgrp ⊢ G ∈ oGrp → G ∈ Grp
8 6 7 syl ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → G ∈ Grp
9 simplr1 ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → X ∈ B
10 simplr3 ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → Z ∈ B
11 1 3 grpcl ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Z ∈ B → X + ˙ Z ∈ B
12 8 9 10 11 syl3anc ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → X + ˙ Z ∈ B
13 simplr2 ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → Y ∈ B
14 1 3 grpcl ⊢ G ∈ Grp ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → Y + ˙ Z ∈ B
15 8 13 10 14 syl3anc ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → Y + ˙ Z ∈ B
16 eqid ⊢ inv g ⁡ G = inv g ⁡ G
17 1 16 grpinvcl ⊢ G ∈ Grp ∧ Z ∈ B → inv g ⁡ G ⁡ Z ∈ B
18 8 10 17 syl2anc ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → inv g ⁡ G ⁡ Z ∈ B
19 simpr ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z
20 1 2 3 ogrpaddlt ⊢ G ∈ oGrp ∧ X + ˙ Z ∈ B ∧ Y + ˙ Z ∈ B ∧ inv g ⁡ G ⁡ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → X + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z < ˙ Y + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z
21 6 12 15 18 19 20 syl131anc ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → X + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z < ˙ Y + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z
22 1 3 grpass ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ inv g ⁡ G ⁡ Z ∈ B → X + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z = X + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z
23 8 9 10 18 22 syl13anc ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → X + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z = X + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z
24 eqid ⊢ 0 G = 0 G
25 1 3 24 16 grprinv ⊢ G ∈ Grp ∧ Z ∈ B → Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z = 0 G
26 8 10 25 syl2anc ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z = 0 G
27 26 oveq2d ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → X + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z = X + ˙ 0 G
28 1 3 24 grprid ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B → X + ˙ 0 G = X
29 8 9 28 syl2anc ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → X + ˙ 0 G = X
30 23 27 29 3eqtrd ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → X + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z = X
31 1 3 grpass ⊢ G ∈ Grp ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ inv g ⁡ G ⁡ Z ∈ B → Y + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z = Y + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z
32 8 13 10 18 31 syl13anc ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → Y + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z = Y + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z
33 26 oveq2d ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → Y + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z = Y + ˙ 0 G
34 1 3 24 grprid ⊢ G ∈ Grp ∧ Y ∈ B → Y + ˙ 0 G = Y
35 8 13 34 syl2anc ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → Y + ˙ 0 G = Y
36 32 33 35 3eqtrd ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → Y + ˙ Z + ˙ inv g ⁡ G ⁡ Z = Y
37 21 30 36 3brtr3d ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B ∧ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z → X < ˙ Y
38 5 37 impbida ⊢ G ∈ oGrp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X < ˙ Y ↔ X + ˙ Z < ˙ Y + ˙ Z