MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dmdprdsplit2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dmdprdsplit2 20271
Description: The direct product splits into the direct product of any partition of the index set. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dprdsplit.2 (𝜑 → 𝑆:𝐼⟶(SubGrp‘𝐺))
dprdsplit.i (𝜑 → (𝐶 ∩ 𝐷) = ∅)
dprdsplit.u (𝜑 → 𝐼 = (𝐶 ∪ 𝐷))
dmdprdsplit.z 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
dmdprdsplit.0 0 = (0g‘𝐺)
dmdprdsplit2.1 (𝜑 → 𝐺dom DProd (𝑆 ↾ 𝐶))
dmdprdsplit2.2 (𝜑 → 𝐺dom DProd (𝑆 ↾ 𝐷))
dmdprdsplit2.3 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)) ⊆ (𝑍‘(𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷))))
dmdprdsplit2.4 (𝜑 → ((𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)) ∩ (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷))) = { 0 })
Assertion
Ref Expression
dmdprdsplit2 (𝜑 → 𝐺dom DProd 𝑆)

Proof of Theorem dmdprdsplit2
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dmdprdsplit.z . 2 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
2 dmdprdsplit.0 . 2 0 = (0g‘𝐺)
3 eqid 2760 . 2 (mrCls‘(SubGrp‘𝐺)) = (mrCls‘(SubGrp‘𝐺))
4 dmdprdsplit2.1 . . 3 (𝜑 → 𝐺dom DProd (𝑆 ↾ 𝐶))
5 dprdgrp 20230 . . 3 (𝐺dom DProd (𝑆 ↾ 𝐶) → 𝐺 ∈ Grp)
64, 5syl 18 . 2 (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
7 dprdsplit.u . . 3 (𝜑 → 𝐼 = (𝐶 ∪ 𝐷))
8 dprdsplit.2 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑆:𝐼⟶(SubGrp‘𝐺))
9 ssun1 4175 . . . . . . . 8 𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ 𝐷)
109, 7sseqtrrid 3952 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐶 ⊆ 𝐼)
118, 10fssresd 6754 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆 ↾ 𝐶):𝐶⟶(SubGrp‘𝐺))
1211fdmd 6725 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑆 ↾ 𝐶) = 𝐶)
134, 12dprddomcld 20226 . . . 4 (𝜑 → 𝐶 ∈ V)
14 dmdprdsplit2.2 . . . . 5 (𝜑 → 𝐺dom DProd (𝑆 ↾ 𝐷))
15 ssun2 4176 . . . . . . . 8 𝐷 ⊆ (𝐶 ∪ 𝐷)
1615, 7sseqtrrid 3952 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐷 ⊆ 𝐼)
178, 16fssresd 6754 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆 ↾ 𝐷):𝐷⟶(SubGrp‘𝐺))
1817fdmd 6725 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑆 ↾ 𝐷) = 𝐷)
1914, 18dprddomcld 20226 . . . 4 (𝜑 → 𝐷 ∈ V)
20 unexg 7764 . . . 4 ((𝐶 ∈ V ∧ 𝐷 ∈ V) → (𝐶 ∪ 𝐷) ∈ V)
2113, 19, 20syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → (𝐶 ∪ 𝐷) ∈ V)
227, 21eqeltrd 2860 . 2 (𝜑 → 𝐼 ∈ V)
237eleq2d 2846 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐼 ↔ 𝑥 ∈ (𝐶 ∪ 𝐷)))
24 elun 4151 . . . . 5 (𝑥 ∈ (𝐶 ∪ 𝐷) ↔ (𝑥 ∈ 𝐶 ∨ 𝑥 ∈ 𝐷))
2523, 24bitrdi 290 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐼 ↔ (𝑥 ∈ 𝐶 ∨ 𝑥 ∈ 𝐷)))
26 dprdsplit.i . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐶 ∩ 𝐷) = ∅)
27 dmdprdsplit2.3 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)) ⊆ (𝑍‘(𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷))))
28 dmdprdsplit2.4 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)) ∩ (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷))) = { 0 })
298, 26, 7, 1, 2, 4, 14, 27, 28, 3dmdprdsplit2lem 20270 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → ((𝑦 ∈ 𝐼 → (𝑥 ≠ 𝑦 → (𝑆‘𝑥) ⊆ (𝑍‘(𝑆‘𝑦)))) ∧ ((𝑆‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))) ⊆ { 0 }))
30 incom 4105 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∩ 𝐷) = (𝐷 ∩ 𝐶)
3130, 26eqtr3id 2809 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐷 ∩ 𝐶) = ∅)
32 uncom 4156 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∪ 𝐷) = (𝐷 ∪ 𝐶)
337, 32eqtrdi 2811 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐼 = (𝐷 ∪ 𝐶))
34 dprdsubg 20249 . . . . . . . . . 10 (𝐺dom DProd (𝑆 ↾ 𝐶) → (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)) ∈ (SubGrp‘𝐺))
354, 34syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)) ∈ (SubGrp‘𝐺))
36 dprdsubg 20249 . . . . . . . . . 10 (𝐺dom DProd (𝑆 ↾ 𝐷) → (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷)) ∈ (SubGrp‘𝐺))
3714, 36syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷)) ∈ (SubGrp‘𝐺))
381, 35, 37, 27cntzrecd 19901 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷)) ⊆ (𝑍‘(𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶))))
39 incom 4105 . . . . . . . . 9 ((𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)) ∩ (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷))) = ((𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷)) ∩ (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)))
4039, 28eqtr3id 2809 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷)) ∩ (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶))) = { 0 })
418, 31, 33, 1, 2, 14, 4, 38, 40, 3dmdprdsplit2lem 20270 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → ((𝑦 ∈ 𝐼 → (𝑥 ≠ 𝑦 → (𝑆‘𝑥) ⊆ (𝑍‘(𝑆‘𝑦)))) ∧ ((𝑆‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))) ⊆ { 0 }))
4229, 41jaodan 972 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐶 ∨ 𝑥 ∈ 𝐷)) → ((𝑦 ∈ 𝐼 → (𝑥 ≠ 𝑦 → (𝑆‘𝑥) ⊆ (𝑍‘(𝑆‘𝑦)))) ∧ ((𝑆‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))) ⊆ { 0 }))
4342simpld 500 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐶 ∨ 𝑥 ∈ 𝐷)) → (𝑦 ∈ 𝐼 → (𝑥 ≠ 𝑦 → (𝑆‘𝑥) ⊆ (𝑍‘(𝑆‘𝑦)))))
4443ex 418 . . . 4 (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐶 ∨ 𝑥 ∈ 𝐷) → (𝑦 ∈ 𝐼 → (𝑥 ≠ 𝑦 → (𝑆‘𝑥) ⊆ (𝑍‘(𝑆‘𝑦))))))
4525, 44sylbid 243 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐼 → (𝑦 ∈ 𝐼 → (𝑥 ≠ 𝑦 → (𝑆‘𝑥) ⊆ (𝑍‘(𝑆‘𝑦))))))
46453imp2 1368 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐼 ∧ 𝑦 ∈ 𝐼 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → (𝑆‘𝑥) ⊆ (𝑍‘(𝑆‘𝑦)))
4725biimpa 482 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝑥 ∈ 𝐶 ∨ 𝑥 ∈ 𝐷))
4829simprd 501 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → ((𝑆‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))) ⊆ { 0 })
4941simprd 501 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → ((𝑆‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))) ⊆ { 0 })
5048, 49jaodan 972 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐶 ∨ 𝑥 ∈ 𝐷)) → ((𝑆‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))) ⊆ { 0 })
5147, 50syldan 603 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝑆‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))) ⊆ { 0 })
521, 2, 3, 6, 22, 8, 46, 51dmdprdd 20224 1 (𝜑 → 𝐺dom DProd 𝑆)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  Vcvv 3450   ⊆ wss 3896   ∖ cdif 4044   ∩ cin 4088   ∪ cun 4148  ∅c0 4277  {csn 4584  ∪ cuni 4866   class class class wbr 5102  dom cdm 5651   ↾ cres 5653   “ cima 5654  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  0gc0g 17619  mrClscmrc 17762  Grpcgrp 19153  SubGrpcsubg 19339  Cntzccntz 19538   DProd cdprd 20218
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 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284
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 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  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 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-supp 8185  df-tpos 8251  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-1o 8484  df-2o 8485  df-er 8725  df-map 8857  df-ixp 8934  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-fin 8985  df-fsupp 9362  df-oi 9511  df-card 10027  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-nn 12343  df-2 12412  df-n0 12614  df-z 12701  df-uz 12973  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-seq 14152  df-hash 14482  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-0g 17621  df-gsum 17622  df-mre 17765  df-mrc 17766  df-acs 17768  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-mhm 18987  df-submnd 18988  df-grp 19156  df-minusg 19157  df-sbg 19158  df-mulg 19287  df-subg 19342  df-ghm 19437  df-gim 19482  df-cntz 19540  df-oppg 19569  df-lsm 19859  df-cmn 20005  df-dprd 20220
This theorem is used by:  dmdprdsplit  20272  pgpfaclem1  20306
  Copyright terms: Public domain W3C validator