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

Theorem dmdprdsplit2 20262
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 2761 . 2 (mrCls‘(SubGrp‘𝐺)) = (mrCls‘(SubGrp‘𝐺))
4 dmdprdsplit2.1 . . 3 (𝜑 → 𝐺dom DProd (𝑆 ↾ 𝐶))
5 dprdgrp 20221 . . 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 4124 . . . . . . . 8 𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ 𝐷)
109, 7sseqtrrid 3974 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐶 ⊆ 𝐼)
118, 10fssresd 6749 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆 ↾ 𝐶):𝐶⟶(SubGrp‘𝐺))
1211fdmd 6720 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑆 ↾ 𝐶) = 𝐶)
134, 12dprddomcld 20217 . . . 4 (𝜑 → 𝐶 ∈ V)
14 dmdprdsplit2.2 . . . . 5 (𝜑 → 𝐺dom DProd (𝑆 ↾ 𝐷))
15 ssun2 4125 . . . . . . . 8 𝐷 ⊆ (𝐶 ∪ 𝐷)
1615, 7sseqtrrid 3974 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐷 ⊆ 𝐼)
178, 16fssresd 6749 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆 ↾ 𝐷):𝐷⟶(SubGrp‘𝐺))
1817fdmd 6720 . . . . 5 (𝜑 → dom (𝑆 ↾ 𝐷) = 𝐷)
1914, 18dprddomcld 20217 . . . 4 (𝜑 → 𝐷 ∈ V)
20 unexg 7760 . . . 4 ((𝐶 ∈ V ∧ 𝐷 ∈ V) → (𝐶 ∪ 𝐷) ∈ V)
2113, 19, 20syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → (𝐶 ∪ 𝐷) ∈ V)
227, 21eqeltrd 2861 . 2 (𝜑 → 𝐼 ∈ V)
237eleq2d 2847 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐼 ↔ 𝑥 ∈ (𝐶 ∪ 𝐷)))
24 elun 4100 . . . . 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 20261 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → ((𝑦 ∈ 𝐼 → (𝑥 ≠ 𝑦 → (𝑆‘𝑥) ⊆ (𝑍‘(𝑆‘𝑦)))) ∧ ((𝑆‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {𝑥})))) ⊆ { 0 }))
30 incom 4155 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∩ 𝐷) = (𝐷 ∩ 𝐶)
3130, 26eqtr3id 2810 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐷 ∩ 𝐶) = ∅)
32 uncom 4105 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∪ 𝐷) = (𝐷 ∪ 𝐶)
337, 32eqtrdi 2812 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐼 = (𝐷 ∪ 𝐶))
34 dprdsubg 20240 . . . . . . . . . 10 (𝐺dom DProd (𝑆 ↾ 𝐶) → (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)) ∈ (SubGrp‘𝐺))
354, 34syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)) ∈ (SubGrp‘𝐺))
36 dprdsubg 20240 . . . . . . . . . 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 19892 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷)) ⊆ (𝑍‘(𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶))))
39 incom 4155 . . . . . . . . 9 ((𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)) ∩ (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷))) = ((𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷)) ∩ (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶)))
4039, 28eqtr3id 2810 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐷)) ∩ (𝐺 DProd (𝑆 ↾ 𝐶))) = { 0 })
418, 31, 33, 1, 2, 14, 4, 38, 40, 3dmdprdsplit2lem 20261 . . . . . . 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 20215 1 (𝜑 → 𝐺dom DProd 𝑆)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  Vcvv 3451   ∖ cdif 3896   ∪ cun 3897   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  {csn 4584  ∪ cuni 4867   class class class wbr 5103  dom cdm 5651   ↾ cres 5653   “ cima 5654  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  0gc0g 17610  mrClscmrc 17753  Grpcgrp 19144  SubGrpcsubg 19330  Cntzccntz 19529   DProd cdprd 20209
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  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 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  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 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-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-tpos 8243  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-oi 9504  df-card 10020  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-n0 12607  df-z 12694  df-uz 12966  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-hash 14475  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-mhm 18978  df-submnd 18979  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-sbg 19149  df-mulg 19278  df-subg 19333  df-ghm 19428  df-gim 19473  df-cntz 19531  df-oppg 19560  df-lsm 19850  df-cmn 19996  df-dprd 20211
This theorem is used by:  dmdprdsplit  20263  pgpfaclem1  20297
  Copyright terms: Public domain W3C validator