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Theorem lsmelvalm

Description: Subgroup sum membership analogue of lsmelval using vector subtraction. TODO: any way to shorten proof? (Contributed by NM, 16-Mar-2015) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses lsmelvalm.m - ˙ = - G
lsmelvalm.p ˙ = LSSum G
lsmelvalm.t φ T SubGrp G
lsmelvalm.u φ U SubGrp G
Assertion lsmelvalm φ X T ˙ U y T z U X = y - ˙ z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lsmelvalm.m - ˙ = - G
2 lsmelvalm.p ˙ = LSSum G
3 lsmelvalm.t φ T SubGrp G
4 lsmelvalm.u φ U SubGrp G
5 eqid + G = + G
6 5 2 lsmelval T SubGrp G U SubGrp G X T ˙ U y T x U X = y + G x
7 3 4 6 syl2anc φ X T ˙ U y T x U X = y + G x
8 4 adantr φ y T U SubGrp G
9 eqid inv g G = inv g G
10 9 subginvcl U SubGrp G x U inv g G x U
11 8 10 sylan φ y T x U inv g G x U
12 eqid Base G = Base G
13 subgrcl T SubGrp G G Grp
14 3 13 syl φ G Grp
15 14 ad2antrr φ y T x U G Grp
16 12 subgss T SubGrp G T Base G
17 3 16 syl φ T Base G
18 17 sselda φ y T y Base G
19 18 adantr φ y T x U y Base G
20 12 subgss U SubGrp G U Base G
21 8 20 syl φ y T U Base G
22 21 sselda φ y T x U x Base G
23 12 5 1 9 15 19 22 grpsubinv φ y T x U y - ˙ inv g G x = y + G x
24 23 eqcomd φ y T x U y + G x = y - ˙ inv g G x
25 oveq2 z = inv g G x y - ˙ z = y - ˙ inv g G x
26 25 rspceeqv inv g G x U y + G x = y - ˙ inv g G x z U y + G x = y - ˙ z
27 11 24 26 syl2anc φ y T x U z U y + G x = y - ˙ z
28 eqeq1 X = y + G x X = y - ˙ z y + G x = y - ˙ z
29 28 rexbidv X = y + G x z U X = y - ˙ z z U y + G x = y - ˙ z
30 27 29 syl5ibrcom φ y T x U X = y + G x z U X = y - ˙ z
31 30 rexlimdva φ y T x U X = y + G x z U X = y - ˙ z
32 9 subginvcl U SubGrp G z U inv g G z U
33 8 32 sylan φ y T z U inv g G z U
34 18 adantr φ y T z U y Base G
35 21 sselda φ y T z U z Base G
36 12 5 9 1 grpsubval y Base G z Base G y - ˙ z = y + G inv g G z
37 34 35 36 syl2anc φ y T z U y - ˙ z = y + G inv g G z
38 oveq2 x = inv g G z y + G x = y + G inv g G z
39 38 rspceeqv inv g G z U y - ˙ z = y + G inv g G z x U y - ˙ z = y + G x
40 33 37 39 syl2anc φ y T z U x U y - ˙ z = y + G x
41 eqeq1 X = y - ˙ z X = y + G x y - ˙ z = y + G x
42 41 rexbidv X = y - ˙ z x U X = y + G x x U y - ˙ z = y + G x
43 40 42 syl5ibrcom φ y T z U X = y - ˙ z x U X = y + G x
44 43 rexlimdva φ y T z U X = y - ˙ z x U X = y + G x
45 31 44 impbid φ y T x U X = y + G x z U X = y - ˙ z
46 45 rexbidva φ y T x U X = y + G x y T z U X = y - ˙ z
47 7 46 bitrd φ X T ˙ U y T z U X = y - ˙ z