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Theorem rngsubdir

Description: Ring multiplication distributes over subtraction. ( subdir analog.) (Contributed by Jeff Madsen, 19-Jun-2010) (Revised by Mario Carneiro, 2-Jul-2014) Generalization of ringsubdir . (Revised by AV, 23-Feb-2025)

Ref Expression
Hypotheses rngsubdi.b ⊢ B = Base R
rngsubdi.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
rngsubdi.m ⊢ - ˙ = - R
rngsubdi.r ⊢ φ → R ∈ Rng
rngsubdi.x ⊢ φ → X ∈ B
rngsubdi.y ⊢ φ → Y ∈ B
rngsubdi.z ⊢ φ → Z ∈ B
Assertion rngsubdir ⊢ φ → X - ˙ Y · ˙ Z = X · ˙ Z - ˙ Y · ˙ Z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rngsubdi.b ⊢ B = Base R
2 rngsubdi.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
3 rngsubdi.m ⊢ - ˙ = - R
4 rngsubdi.r ⊢ φ → R ∈ Rng
5 rngsubdi.x ⊢ φ → X ∈ B
6 rngsubdi.y ⊢ φ → Y ∈ B
7 rngsubdi.z ⊢ φ → Z ∈ B
8 eqid ⊢ inv g ⁡ R = inv g ⁡ R
9 rnggrp ⊢ R ∈ Rng → R ∈ Grp
10 4 9 syl ⊢ φ → R ∈ Grp
11 1 8 10 6 grpinvcld ⊢ φ → inv g ⁡ R ⁡ Y ∈ B
12 eqid ⊢ + R = + R
13 1 12 2 rngdir ⊢ R ∈ Rng ∧ X ∈ B ∧ inv g ⁡ R ⁡ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → X + R inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z = X · ˙ Z + R inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z
14 4 5 11 7 13 syl13anc ⊢ φ → X + R inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z = X · ˙ Z + R inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z
15 1 2 8 4 6 7 rngmneg1 ⊢ φ → inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z = inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z
16 15 oveq2d ⊢ φ → X · ˙ Z + R inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z = X · ˙ Z + R inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z
17 14 16 eqtrd ⊢ φ → X + R inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z = X · ˙ Z + R inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z
18 1 12 8 3 grpsubval ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X - ˙ Y = X + R inv g ⁡ R ⁡ Y
19 5 6 18 syl2anc ⊢ φ → X - ˙ Y = X + R inv g ⁡ R ⁡ Y
20 19 oveq1d ⊢ φ → X - ˙ Y · ˙ Z = X + R inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z
21 1 2 rngcl ⊢ R ∈ Rng ∧ X ∈ B ∧ Z ∈ B → X · ˙ Z ∈ B
22 4 5 7 21 syl3anc ⊢ φ → X · ˙ Z ∈ B
23 1 2 rngcl ⊢ R ∈ Rng ∧ Y ∈ B ∧ Z ∈ B → Y · ˙ Z ∈ B
24 4 6 7 23 syl3anc ⊢ φ → Y · ˙ Z ∈ B
25 1 12 8 3 grpsubval ⊢ X · ˙ Z ∈ B ∧ Y · ˙ Z ∈ B → X · ˙ Z - ˙ Y · ˙ Z = X · ˙ Z + R inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z
26 22 24 25 syl2anc ⊢ φ → X · ˙ Z - ˙ Y · ˙ Z = X · ˙ Z + R inv g ⁡ R ⁡ Y · ˙ Z
27 17 20 26 3eqtr4d ⊢ φ → X - ˙ Y · ˙ Z = X · ˙ Z - ˙ Y · ˙ Z