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Theorem mnd4g

Description: Commutative/associative law for commutative monoids, with an explicit commutativity hypothesis. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses mndcl.b B = Base G
mndcl.p + ˙ = + G
mnd4g.1 φ G Mnd
mnd4g.2 φ X B
mnd4g.3 φ Y B
mnd4g.4 φ Z B
mnd4g.5 φ W B
mnd4g.6 φ Y + ˙ Z = Z + ˙ Y
Assertion mnd4g φ X + ˙ Y + ˙ Z + ˙ W = X + ˙ Z + ˙ Y + ˙ W

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mndcl.b B = Base G
2 mndcl.p + ˙ = + G
3 mnd4g.1 φ G Mnd
4 mnd4g.2 φ X B
5 mnd4g.3 φ Y B
6 mnd4g.4 φ Z B
7 mnd4g.5 φ W B
8 mnd4g.6 φ Y + ˙ Z = Z + ˙ Y
9 1 2 3 5 6 7 8 mnd12g φ Y + ˙ Z + ˙ W = Z + ˙ Y + ˙ W
10 9 oveq2d φ X + ˙ Y + ˙ Z + ˙ W = X + ˙ Z + ˙ Y + ˙ W
11 1 2 mndcl G Mnd Z B W B Z + ˙ W B
12 3 6 7 11 syl3anc φ Z + ˙ W B
13 1 2 mndass G Mnd X B Y B Z + ˙ W B X + ˙ Y + ˙ Z + ˙ W = X + ˙ Y + ˙ Z + ˙ W
14 3 4 5 12 13 syl13anc φ X + ˙ Y + ˙ Z + ˙ W = X + ˙ Y + ˙ Z + ˙ W
15 1 2 mndcl G Mnd Y B W B Y + ˙ W B
16 3 5 7 15 syl3anc φ Y + ˙ W B
17 1 2 mndass G Mnd X B Z B Y + ˙ W B X + ˙ Z + ˙ Y + ˙ W = X + ˙ Z + ˙ Y + ˙ W
18 3 4 6 16 17 syl13anc φ X + ˙ Z + ˙ Y + ˙ W = X + ˙ Z + ˙ Y + ˙ W
19 10 14 18 3eqtr4d φ X + ˙ Y + ˙ Z + ˙ W = X + ˙ Z + ˙ Y + ˙ W