Theorem cntzspan 20058

Description: If the generators commute, the generated monoid is commutative. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Apr-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
cntzspan.z	⊢ 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
cntzspan.k	⊢ 𝐾 = (mrCls‘(SubMnd‘𝐺))
cntzspan.h	⊢ 𝐻 = (𝐺 ↾s (𝐾‘𝑆))

Assertion

Ref	Expression
cntzspan	⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → 𝐻 ∈ CMnd)

Proof of Theorem cntzspan

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
2	1	submacs 19023	. . . . 5 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → (SubMnd‘𝐺) ∈ (ACS‘(Base‘𝐺)))
3	2	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (SubMnd‘𝐺) ∈ (ACS‘(Base‘𝐺)))
4	3	acsmred 17830	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘(Base‘𝐺)))
5		simpr 490	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆))
6		cntzspan.z	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
7	1, 6	cntzssv 19542	. . . . . . 7 ⊢ (𝑍‘𝑆) ⊆ (Base‘𝐺)
8	5, 7	sstrdi 3920	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → 𝑆 ⊆ (Base‘𝐺))
9	1, 6	cntzsubm 19552	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (Base‘𝐺)) → (𝑍‘𝑆) ∈ (SubMnd‘𝐺))
10	8, 9	syldan 603	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝑍‘𝑆) ∈ (SubMnd‘𝐺))
11		cntzspan.k	. . . . . 6 ⊢ 𝐾 = (mrCls‘(SubMnd‘𝐺))
12	11	mrcsscl 17794	. . . . 5 ⊢ (((SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘(Base‘𝐺)) ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆) ∧ (𝑍‘𝑆) ∈ (SubMnd‘𝐺)) → (𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘𝑆))
13	4, 5, 10, 12	syl3anc 1398	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘𝑆))
14	4, 11	mrcssvd 17797	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝐾‘𝑆) ⊆ (Base‘𝐺))
15	1, 6	cntzrec 19550	. . . . 5 ⊢ (((𝐾‘𝑆) ⊆ (Base‘𝐺) ∧ 𝑆 ⊆ (Base‘𝐺)) → ((𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘𝑆) ↔ 𝑆 ⊆ (𝑍‘(𝐾‘𝑆))))
16	14, 8, 15	syl2anc 596	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → ((𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘𝑆) ↔ 𝑆 ⊆ (𝑍‘(𝐾‘𝑆))))
17	13, 16	mpbid 235	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → 𝑆 ⊆ (𝑍‘(𝐾‘𝑆)))
18	1, 6	cntzsubm 19552	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ (𝐾‘𝑆) ⊆ (Base‘𝐺)) → (𝑍‘(𝐾‘𝑆)) ∈ (SubMnd‘𝐺))
19	14, 18	syldan 603	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝑍‘(𝐾‘𝑆)) ∈ (SubMnd‘𝐺))
20	11	mrcsscl 17794	. . 3 ⊢ (((SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘(Base‘𝐺)) ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘(𝐾‘𝑆)) ∧ (𝑍‘(𝐾‘𝑆)) ∈ (SubMnd‘𝐺)) → (𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘(𝐾‘𝑆)))
21	4, 17, 19, 20	syl3anc 1398	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘(𝐾‘𝑆)))
22	11	mrccl 17785	. . . 4 ⊢ (((SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘(Base‘𝐺)) ∧ 𝑆 ⊆ (Base‘𝐺)) → (𝐾‘𝑆) ∈ (SubMnd‘𝐺))
23	4, 8, 22	syl2anc 596	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝐾‘𝑆) ∈ (SubMnd‘𝐺))
24		cntzspan.h	. . . 4 ⊢ 𝐻 = (𝐺 ↾s (𝐾‘𝑆))
25	24, 6	submcmn2 20053	. . 3 ⊢ ((𝐾‘𝑆) ∈ (SubMnd‘𝐺) → (𝐻 ∈ CMnd ↔ (𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘(𝐾‘𝑆))))
26	23, 25	syl 18	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝐻 ∈ CMnd ↔ (𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘(𝐾‘𝑆))))
27	21, 26	mpbird 260	1 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → 𝐻 ∈ CMnd)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ⊆ wss 3895  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Basecbs 17387   ↾_s cress 17408  Moorecmre 17752  mrClscmrc 17753  ACScacs 17755  Mndcmnd 18923  SubMndcsubmnd 18977  Cntzccntz 19529  CMndccmn 19994

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-0g 17612  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-cntz 19531  df-cmn 19996

This theorem is used by:  gsumzsplit  20141  gsumzoppg  20158  gsumpt  20176