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

Theorem dprdsplit 19960
Description: The direct product is the binary subgroup product ("sum") of the direct products of the partition. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dprdsplit.2 (๐œ‘ โ†’ ๐‘†:๐ผโŸถ(SubGrpโ€˜๐บ))
dprdsplit.i (๐œ‘ โ†’ (๐ถ โˆฉ ๐ท) = โˆ…)
dprdsplit.u (๐œ‘ โ†’ ๐ผ = (๐ถ โˆช ๐ท))
dprdsplit.s โŠ• = (LSSumโ€˜๐บ)
dprdsplit.1 (๐œ‘ โ†’ ๐บdom DProd ๐‘†)
Assertion
Ref Expression
dprdsplit (๐œ‘ โ†’ (๐บ DProd ๐‘†) = ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))

Proof of Theorem dprdsplit
Dummy variable ๐‘ฅ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dprdsplit.1 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐บdom DProd ๐‘†)
2 dprdsplit.2 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐‘†:๐ผโŸถ(SubGrpโ€˜๐บ))
32fdmd 6729 . . 3 (๐œ‘ โ†’ dom ๐‘† = ๐ผ)
4 ssun1 4173 . . . . . . . 8 ๐ถ โŠ† (๐ถ โˆช ๐ท)
5 dprdsplit.u . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ผ = (๐ถ โˆช ๐ท))
64, 5sseqtrrid 4036 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โŠ† ๐ผ)
71, 3, 6dprdres 19940 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ) โˆง (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ† (๐บ DProd ๐‘†)))
87simpld 494 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ))
9 dprdsubg 19936 . . . . 5 (๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ) โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ))
108, 9syl 17 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ))
11 ssun2 4174 . . . . . . . 8 ๐ท โŠ† (๐ถ โˆช ๐ท)
1211, 5sseqtrrid 4036 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐ท โŠ† ๐ผ)
131, 3, 12dprdres 19940 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ท) โˆง (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โŠ† (๐บ DProd ๐‘†)))
1413simpld 494 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))
15 dprdsubg 19936 . . . . 5 (๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ท) โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ))
1614, 15syl 17 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ))
17 dprdsplit.i . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ (๐ถ โˆฉ ๐ท) = โˆ…)
18 eqid 2731 . . . . . . 7 (Cntzโ€˜๐บ) = (Cntzโ€˜๐บ)
19 eqid 2731 . . . . . . 7 (0gโ€˜๐บ) = (0gโ€˜๐บ)
202, 17, 5, 18, 19dmdprdsplit 19959 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐บdom DProd ๐‘† โ†” ((๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ) โˆง ๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โˆง (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ† ((Cntzโ€˜๐บ)โ€˜(๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))) โˆง ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โˆฉ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))) = {(0gโ€˜๐บ)})))
211, 20mpbid 231 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ((๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ) โˆง ๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โˆง (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ† ((Cntzโ€˜๐บ)โ€˜(๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))) โˆง ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โˆฉ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))) = {(0gโ€˜๐บ)}))
2221simp2d 1142 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ† ((Cntzโ€˜๐บ)โ€˜(๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
23 dprdsplit.s . . . . 5 โŠ• = (LSSumโ€˜๐บ)
2423, 18lsmsubg 19564 . . . 4 (((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ) โˆง (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ) โˆง (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ† ((Cntzโ€˜๐บ)โ€˜(๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)))) โ†’ ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ))
2510, 16, 22, 24syl3anc 1370 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ))
265eleq2d 2818 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ผ โ†” ๐‘ฅ โˆˆ (๐ถ โˆช ๐ท)))
27 elun 4149 . . . . . 6 (๐‘ฅ โˆˆ (๐ถ โˆช ๐ท) โ†” (๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ โˆจ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท))
2826, 27bitrdi 286 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ผ โ†” (๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ โˆจ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท)))
2928biimpa 476 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ผ) โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ โˆจ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท))
30 fvres 6911 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ โ†’ ((๐‘† โ†พ ๐ถ)โ€˜๐‘ฅ) = (๐‘†โ€˜๐‘ฅ))
3130adantl 481 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ) โ†’ ((๐‘† โ†พ ๐ถ)โ€˜๐‘ฅ) = (๐‘†โ€˜๐‘ฅ))
328adantr 480 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ) โ†’ ๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ))
332, 6fssresd 6759 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘† โ†พ ๐ถ):๐ถโŸถ(SubGrpโ€˜๐บ))
3433fdmd 6729 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ dom (๐‘† โ†พ ๐ถ) = ๐ถ)
3534adantr 480 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ) โ†’ dom (๐‘† โ†พ ๐ถ) = ๐ถ)
36 simpr 484 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ)
3732, 35, 36dprdub 19937 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ) โ†’ ((๐‘† โ†พ ๐ถ)โ€˜๐‘ฅ) โŠ† (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)))
3831, 37eqsstrrd 4022 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ) โ†’ (๐‘†โ€˜๐‘ฅ) โŠ† (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)))
3923lsmub1 19567 . . . . . . . 8 (((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ) โˆง (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ)) โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ† ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
4010, 16, 39syl2anc 583 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ† ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
4140adantr 480 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ) โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ† ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
4238, 41sstrd 3993 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ) โ†’ (๐‘†โ€˜๐‘ฅ) โŠ† ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
43 fvres 6911 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ โˆˆ ๐ท โ†’ ((๐‘† โ†พ ๐ท)โ€˜๐‘ฅ) = (๐‘†โ€˜๐‘ฅ))
4443adantl 481 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท) โ†’ ((๐‘† โ†พ ๐ท)โ€˜๐‘ฅ) = (๐‘†โ€˜๐‘ฅ))
4514adantr 480 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท) โ†’ ๐บdom DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))
462, 12fssresd 6759 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘† โ†พ ๐ท):๐ทโŸถ(SubGrpโ€˜๐บ))
4746fdmd 6729 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ dom (๐‘† โ†พ ๐ท) = ๐ท)
4847adantr 480 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท) โ†’ dom (๐‘† โ†พ ๐ท) = ๐ท)
49 simpr 484 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท)
5045, 48, 49dprdub 19937 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท) โ†’ ((๐‘† โ†พ ๐ท)โ€˜๐‘ฅ) โŠ† (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)))
5144, 50eqsstrrd 4022 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท) โ†’ (๐‘†โ€˜๐‘ฅ) โŠ† (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)))
5223lsmub2 19568 . . . . . . . 8 (((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ) โˆง (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ)) โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โŠ† ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
5310, 16, 52syl2anc 583 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โŠ† ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
5453adantr 480 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท) โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โŠ† ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
5551, 54sstrd 3993 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท) โ†’ (๐‘†โ€˜๐‘ฅ) โŠ† ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
5642, 55jaodan 955 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฅ โˆˆ ๐ถ โˆจ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท)) โ†’ (๐‘†โ€˜๐‘ฅ) โŠ† ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
5729, 56syldan 590 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐ผ) โ†’ (๐‘†โ€˜๐‘ฅ) โŠ† ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
581, 3, 25, 57dprdlub 19938 . 2 (๐œ‘ โ†’ (๐บ DProd ๐‘†) โŠ† ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
597simprd 495 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ† (๐บ DProd ๐‘†))
6013simprd 495 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โŠ† (๐บ DProd ๐‘†))
61 dprdsubg 19936 . . . . 5 (๐บdom DProd ๐‘† โ†’ (๐บ DProd ๐‘†) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ))
621, 61syl 17 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐บ DProd ๐‘†) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ))
6323lsmlub 19574 . . . 4 (((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ) โˆง (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ) โˆง (๐บ DProd ๐‘†) โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ)) โ†’ (((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ† (๐บ DProd ๐‘†) โˆง (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โŠ† (๐บ DProd ๐‘†)) โ†” ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))) โŠ† (๐บ DProd ๐‘†)))
6410, 16, 62, 63syl3anc 1370 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ† (๐บ DProd ๐‘†) โˆง (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท)) โŠ† (๐บ DProd ๐‘†)) โ†” ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))) โŠ† (๐บ DProd ๐‘†)))
6559, 60, 64mpbi2and 709 . 2 (๐œ‘ โ†’ ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))) โŠ† (๐บ DProd ๐‘†))
6658, 65eqssd 4000 1 (๐œ‘ โ†’ (๐บ DProd ๐‘†) = ((๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ถ)) โŠ• (๐บ DProd (๐‘† โ†พ ๐ท))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 395   โˆจ wo 844   โˆง w3a 1086   = wceq 1540   โˆˆ wcel 2105   โˆช cun 3947   โˆฉ cin 3948   โŠ† wss 3949  โˆ…c0 4323  {csn 4629   class class class wbr 5149  dom cdm 5677   โ†พ cres 5679  โŸถwf 6540  โ€˜cfv 6544  (class class class)co 7412  0gc0g 17390  SubGrpcsubg 19037  Cntzccntz 19221  LSSumclsm 19544   DProd cdprd 19905
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7728  ax-cnex 11169  ax-resscn 11170  ax-1cn 11171  ax-icn 11172  ax-addcl 11173  ax-addrcl 11174  ax-mulcl 11175  ax-mulrcl 11176  ax-mulcom 11177  ax-addass 11178  ax-mulass 11179  ax-distr 11180  ax-i2m1 11181  ax-1ne0 11182  ax-1rid 11183  ax-rnegex 11184  ax-rrecex 11185  ax-cnre 11186  ax-pre-lttri 11187  ax-pre-lttrn 11188  ax-pre-ltadd 11189  ax-pre-mulgt0 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-of 7673  df-om 7859  df-1st 7978  df-2nd 7979  df-supp 8150  df-tpos 8214  df-frecs 8269  df-wrecs 8300  df-recs 8374  df-rdg 8413  df-1o 8469  df-er 8706  df-map 8825  df-ixp 8895  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-fsupp 9365  df-oi 9508  df-card 9937  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11451  df-neg 11452  df-nn 12218  df-2 12280  df-n0 12478  df-z 12564  df-uz 12828  df-fz 13490  df-fzo 13633  df-seq 13972  df-hash 14296  df-sets 17102  df-slot 17120  df-ndx 17132  df-base 17150  df-ress 17179  df-plusg 17215  df-0g 17392  df-gsum 17393  df-mre 17535  df-mrc 17536  df-acs 17538  df-mgm 18566  df-sgrp 18645  df-mnd 18661  df-mhm 18706  df-submnd 18707  df-grp 18859  df-minusg 18860  df-sbg 18861  df-mulg 18988  df-subg 19040  df-ghm 19129  df-gim 19174  df-cntz 19223  df-oppg 19252  df-lsm 19546  df-cmn 19692  df-dprd 19907
This theorem is referenced by:  dprdpr  19962  dpjlsm  19966  ablfac1eulem  19984  ablfac1eu  19985  pgpfaclem1  19993
  Copyright terms: Public domain W3C validator