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Theorem srngadd

Description: The involution function in a star ring distributes over addition. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses srngcl.i ⊢ ∗ ˙ = * R
srngcl.b ⊢ B = Base R
srngadd.p ⊢ + ˙ = + R
Assertion srngadd ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ ˙ ⁡ X + ˙ Y = ∗ ˙ ⁡ X + ˙ ∗ ˙ ⁡ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 srngcl.i ⊢ ∗ ˙ = * R
2 srngcl.b ⊢ B = Base R
3 srngadd.p ⊢ + ˙ = + R
4 eqid ⊢ opp r ⁡ R = opp r ⁡ R
5 eqid ⊢ ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R = ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R
6 4 5 srngrhm ⊢ R ∈ *-Ring → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ∈ R RingHom opp r ⁡ R
7 rhmghm ⊢ ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ∈ R RingHom opp r ⁡ R → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ∈ R GrpHom opp r ⁡ R
8 6 7 syl ⊢ R ∈ *-Ring → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ∈ R GrpHom opp r ⁡ R
9 4 3 oppradd ⊢ + ˙ = + opp r ⁡ R
10 2 3 9 ghmlin ⊢ ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ∈ R GrpHom opp r ⁡ R ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X + ˙ Y = ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X + ˙ ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y
11 8 10 syl3an1 ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X + ˙ Y = ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X + ˙ ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y
12 srngring ⊢ R ∈ *-Ring → R ∈ Ring
13 2 3 ringacl ⊢ R ∈ Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X + ˙ Y ∈ B
14 12 13 syl3an1 ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X + ˙ Y ∈ B
15 2 1 5 stafval ⊢ X + ˙ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X + ˙ Y = ∗ ˙ ⁡ X + ˙ Y
16 14 15 syl ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X + ˙ Y = ∗ ˙ ⁡ X + ˙ Y
17 2 1 5 stafval ⊢ X ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X = ∗ ˙ ⁡ X
18 17 3ad2ant2 ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X = ∗ ˙ ⁡ X
19 2 1 5 stafval ⊢ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y = ∗ ˙ ⁡ Y
20 19 3ad2ant3 ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y = ∗ ˙ ⁡ Y
21 18 20 oveq12d ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X + ˙ ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y = ∗ ˙ ⁡ X + ˙ ∗ ˙ ⁡ Y
22 11 16 21 3eqtr3d ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ ˙ ⁡ X + ˙ Y = ∗ ˙ ⁡ X + ˙ ∗ ˙ ⁡ Y