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Theorem srngmul

Description: The involution function in a star ring distributes over multiplication, with a change in the order of the factors. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses srngcl.i ⊢ ∗ ˙ = * R
srngcl.b ⊢ B = Base R
srngmul.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
Assertion srngmul ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ ˙ ⁡ X · ˙ Y = ∗ ˙ ⁡ Y · ˙ ∗ ˙ ⁡ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 srngcl.i ⊢ ∗ ˙ = * R
2 srngcl.b ⊢ B = Base R
3 srngmul.t ⊢ · ˙ = ⋅ 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 eqid ⊢ ⋅ opp r ⁡ R = ⋅ opp r ⁡ R
8 2 3 7 rhmmul ⊢ ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ∈ R RingHom opp r ⁡ R ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X · ˙ Y = ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X ⋅ opp r ⁡ R ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y
9 6 8 syl3an1 ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X · ˙ Y = ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X ⋅ opp r ⁡ R ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y
10 2 3 4 7 opprmul ⊢ ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X ⋅ opp r ⁡ R ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y = ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y · ˙ ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X
11 9 10 eqtrdi ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X · ˙ Y = ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y · ˙ ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X
12 srngring ⊢ R ∈ *-Ring → R ∈ Ring
13 2 3 ringcl ⊢ 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 ⊢ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y = ∗ ˙ ⁡ Y
18 17 3ad2ant3 ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y = ∗ ˙ ⁡ Y
19 2 1 5 stafval ⊢ X ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X = ∗ ˙ ⁡ X
20 19 3ad2ant2 ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X = ∗ ˙ ⁡ X
21 18 20 oveq12d ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ Y · ˙ ∗ 𝑟𝑓 ⁡ R ⁡ X = ∗ ˙ ⁡ Y · ˙ ∗ ˙ ⁡ X
22 11 16 21 3eqtr3d ⊢ R ∈ *-Ring ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → ∗ ˙ ⁡ X · ˙ Y = ∗ ˙ ⁡ Y · ˙ ∗ ˙ ⁡ X