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Theorem ringcom

Description: Commutativity of the additive group of a ring. (See also lmodcom .) This proof requires the existence of a multiplicative identity, and the existence of additive inverses. Therefore, this proof is not applicable for semirings. (Contributed by Gérard Lang, 4-Dec-2014) (Proof shortened by AV, 1-Feb-2025)

Ref Expression
Hypotheses ringacl.b B = Base R
ringacl.p + ˙ = + R
Assertion ringcom R Ring X B Y B X + ˙ Y = Y + ˙ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ringacl.b B = Base R
2 ringacl.p + ˙ = + R
3 1 2 ringcomlem R Ring X B Y B X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y
4 simp1 R Ring X B Y B R Ring
5 4 ringgrpd R Ring X B Y B R Grp
6 simp2 R Ring X B Y B X B
7 1 2 ringacl R Ring X B X B X + ˙ X B
8 4 6 6 7 syl3anc R Ring X B Y B X + ˙ X B
9 simp3 R Ring X B Y B Y B
10 1 2 grpass R Grp X + ˙ X B Y B Y B X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y
11 5 8 9 9 10 syl13anc R Ring X B Y B X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y
12 1 2 ringacl R Ring X B Y B X + ˙ Y B
13 1 2 grpass R Grp X + ˙ Y B X B Y B X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y
14 5 12 6 9 13 syl13anc R Ring X B Y B X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y
15 3 11 14 3eqtr4d R Ring X B Y B X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y
16 1 2 ringacl R Ring X + ˙ X B Y B X + ˙ X + ˙ Y B
17 4 8 9 16 syl3anc R Ring X B Y B X + ˙ X + ˙ Y B
18 1 2 ringacl R Ring X + ˙ Y B X B X + ˙ Y + ˙ X B
19 4 12 6 18 syl3anc R Ring X B Y B X + ˙ Y + ˙ X B
20 1 2 grprcan R Grp X + ˙ X + ˙ Y B X + ˙ Y + ˙ X B Y B X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X
21 5 17 19 9 20 syl13anc R Ring X B Y B X + ˙ X + ˙ Y + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X + ˙ Y X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X
22 15 21 mpbid R Ring X B Y B X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X
23 1 2 grpass R Grp X B X B Y B X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ X + ˙ Y
24 5 6 6 9 23 syl13anc R Ring X B Y B X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ X + ˙ Y
25 1 2 grpass R Grp X B Y B X B X + ˙ Y + ˙ X = X + ˙ Y + ˙ X
26 5 6 9 6 25 syl13anc R Ring X B Y B X + ˙ Y + ˙ X = X + ˙ Y + ˙ X
27 22 24 26 3eqtr3d R Ring X B Y B X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X
28 1 2 ringacl R Ring Y B X B Y + ˙ X B
29 28 3com23 R Ring X B Y B Y + ˙ X B
30 1 2 grplcan R Grp X + ˙ Y B Y + ˙ X B X B X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X X + ˙ Y = Y + ˙ X
31 5 12 29 6 30 syl13anc R Ring X B Y B X + ˙ X + ˙ Y = X + ˙ Y + ˙ X X + ˙ Y = Y + ˙ X
32 27 31 mpbid R Ring X B Y B X + ˙ Y = Y + ˙ X