Theorem cntzspan 19914

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 2769	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
2	1	submacs 18886	. . . . 5 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → (SubMnd‘𝐺) ∈ (ACS‘(Base‘𝐺)))
3	2	adantr 485	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (SubMnd‘𝐺) ∈ (ACS‘(Base‘𝐺)))
4	3	acsmred 17712	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘(Base‘𝐺)))
5		simpr 489	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆))
6		cntzspan.z	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
7	1, 6	cntzssv 19398	. . . . . . 7 ⊢ (𝑍‘𝑆) ⊆ (Base‘𝐺)
8	5, 7	sstrdi 3957	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → 𝑆 ⊆ (Base‘𝐺))
9	1, 6	cntzsubm 19408	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (Base‘𝐺)) → (𝑍‘𝑆) ∈ (SubMnd‘𝐺))
10	8, 9	syldan 602	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝑍‘𝑆) ∈ (SubMnd‘𝐺))
11		cntzspan.k	. . . . . 6 ⊢ 𝐾 = (mrCls‘(SubMnd‘𝐺))
12	11	mrcsscl 17676	. . . . 5 ⊢ (((SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘(Base‘𝐺)) ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆) ∧ (𝑍‘𝑆) ∈ (SubMnd‘𝐺)) → (𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘𝑆))
13	4, 5, 10, 12	syl3anc 1396	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘𝑆))
14	4, 11	mrcssvd 17679	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝐾‘𝑆) ⊆ (Base‘𝐺))
15	1, 6	cntzrec 19406	. . . . 5 ⊢ (((𝐾‘𝑆) ⊆ (Base‘𝐺) ∧ 𝑆 ⊆ (Base‘𝐺)) → ((𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘𝑆) ↔ 𝑆 ⊆ (𝑍‘(𝐾‘𝑆))))
16	14, 8, 15	syl2anc 595	. . . 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 19408	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ (𝐾‘𝑆) ⊆ (Base‘𝐺)) → (𝑍‘(𝐾‘𝑆)) ∈ (SubMnd‘𝐺))
19	14, 18	syldan 602	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝑍‘(𝐾‘𝑆)) ∈ (SubMnd‘𝐺))
20	11	mrcsscl 17676	. . 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 1396	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝐾‘𝑆) ⊆ (𝑍‘(𝐾‘𝑆)))
22	11	mrccl 17667	. . . 4 ⊢ (((SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘(Base‘𝐺)) ∧ 𝑆 ⊆ (Base‘𝐺)) → (𝐾‘𝑆) ∈ (SubMnd‘𝐺))
23	4, 8, 22	syl2anc 595	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑆 ⊆ (𝑍‘𝑆)) → (𝐾‘𝑆) ∈ (SubMnd‘𝐺))
24		cntzspan.h	. . . 4 ⊢ 𝐻 = (𝐺 ↾s (𝐾‘𝑆))
25	24, 6	submcmn2 19909	. . 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)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ⊆ wss 3913  ‘cfv 6537  (class class class)co 7411  Basecbs 17269   ↾_s cress 17290  Moorecmre 17634  mrClscmrc 17635  ACScacs 17637  Mndcmnd 18792  SubMndcsubmnd 18840  Cntzccntz 19385  CMndccmn 19850

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11156  ax-resscn 11157  ax-1cn 11158  ax-icn 11159  ax-addcl 11160  ax-addrcl 11161  ax-mulcl 11162  ax-mulrcl 11163  ax-mulcom 11164  ax-addass 11165  ax-mulass 11166  ax-distr 11167  ax-i2m1 11168  ax-1ne0 11169  ax-1rid 11170  ax-rnegex 11171  ax-rrecex 11172  ax-cnre 11173  ax-pre-lttri 11174  ax-pre-lttrn 11175  ax-pre-ltadd 11176  ax-pre-mulgt0 11177

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-iin 4963  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7863  df-2nd 7987  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8453  df-2o 8454  df-er 8694  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-pnf 11245  df-mnf 11246  df-xr 11247  df-ltxr 11248  df-le 11249  df-sub 11443  df-neg 11444  df-nn 12234  df-2 12303  df-sets 17224  df-slot 17242  df-ndx 17254  df-base 17270  df-ress 17291  df-plusg 17323  df-0g 17494  df-mre 17638  df-mrc 17639  df-acs 17641  df-mgm 18698  df-sgrp 18777  df-mnd 18793  df-submnd 18842  df-cntz 19387  df-cmn 19852

This theorem is referenced by:  gsumzsplit  19997  gsumzoppg  20014  gsumpt  20032