Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  gsumwun Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem gsumwun 33161
Description: In a commutative ring, a group sum of a word 𝑊 of characters taken from two submonoids 𝐸 and 𝐹 can be written as a simple sum. (Contributed by Thierry Arnoux, 6-Oct-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
gsumwun.p + = (+g𝑀)
gsumwun.m (𝜑𝑀 ∈ CMnd)
gsumwun.e (𝜑𝐸 ∈ (SubMnd‘𝑀))
gsumwun.f (𝜑𝐹 ∈ (SubMnd‘𝑀))
gsumwun.w (𝜑𝑊 ∈ Word (𝐸𝐹))
Assertion
Ref Expression
gsumwun (𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑊) = (𝑒 + 𝑓))
Distinct variable groups:   + ,𝑒,𝑓   𝑒,𝐸,𝑓   𝑒,𝐹,𝑓   𝑒,𝑀,𝑓   𝑒,𝑊,𝑓   𝜑,𝑒,𝑓

Proof of Theorem gsumwun
Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑣 𝑤 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 gsumwun.w . 2 (𝜑𝑊 ∈ Word (𝐸𝐹))
2 oveq2 7368 . . . . . 6 (𝑣 = ∅ → (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑀 Σg ∅))
32eqeq1d 2743 . . . . 5 (𝑣 = ∅ → ((𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓) ↔ (𝑀 Σg ∅) = (𝑒 + 𝑓)))
432rexbidv 3206 . . . 4 (𝑣 = ∅ → (∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓) ↔ ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg ∅) = (𝑒 + 𝑓)))
54imbi2d 342 . . 3 (𝑣 = ∅ → ((𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓)) ↔ (𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg ∅) = (𝑒 + 𝑓))))
6 oveq2 7368 . . . . . 6 (𝑣 = 𝑤 → (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑀 Σg 𝑤))
76eqeq1d 2743 . . . . 5 (𝑣 = 𝑤 → ((𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓) ↔ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)))
872rexbidv 3206 . . . 4 (𝑣 = 𝑤 → (∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓) ↔ ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)))
98imbi2d 342 . . 3 (𝑣 = 𝑤 → ((𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓)) ↔ (𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓))))
10 oveq1 7367 . . . . . . 7 (𝑒 = 𝑖 → (𝑒 + 𝑓) = (𝑖 + 𝑓))
1110eqeq2d 2752 . . . . . 6 (𝑒 = 𝑖 → ((𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓) ↔ (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑖 + 𝑓)))
12 oveq2 7368 . . . . . . 7 (𝑓 = 𝑗 → (𝑖 + 𝑓) = (𝑖 + 𝑗))
1312eqeq2d 2752 . . . . . 6 (𝑓 = 𝑗 → ((𝑀 Σg 𝑣) = (𝑖 + 𝑓) ↔ (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑖 + 𝑗)))
1411, 13cbvrex2vw 3224 . . . . 5 (∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓) ↔ ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑖 + 𝑗))
15 oveq2 7368 . . . . . . 7 (𝑣 = (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩) → (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)))
1615eqeq1d 2743 . . . . . 6 (𝑣 = (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩) → ((𝑀 Σg 𝑣) = (𝑖 + 𝑗) ↔ (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗)))
17162rexbidv 3206 . . . . 5 (𝑣 = (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩) → (∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑖 + 𝑗) ↔ ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗)))
1814, 17bitrid 285 . . . 4 (𝑣 = (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩) → (∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓) ↔ ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗)))
1918imbi2d 342 . . 3 (𝑣 = (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩) → ((𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓)) ↔ (𝜑 → ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗))))
20 oveq2 7368 . . . . . 6 (𝑣 = 𝑊 → (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑀 Σg 𝑊))
2120eqeq1d 2743 . . . . 5 (𝑣 = 𝑊 → ((𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓) ↔ (𝑀 Σg 𝑊) = (𝑒 + 𝑓)))
22212rexbidv 3206 . . . 4 (𝑣 = 𝑊 → (∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓) ↔ ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑊) = (𝑒 + 𝑓)))
2322imbi2d 342 . . 3 (𝑣 = 𝑊 → ((𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑣) = (𝑒 + 𝑓)) ↔ (𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑊) = (𝑒 + 𝑓))))
24 oveq1 7367 . . . . 5 (𝑒 = (0g𝑀) → (𝑒 + 𝑓) = ((0g𝑀) + 𝑓))
2524eqeq2d 2752 . . . 4 (𝑒 = (0g𝑀) → ((𝑀 Σg ∅) = (𝑒 + 𝑓) ↔ (𝑀 Σg ∅) = ((0g𝑀) + 𝑓)))
26 oveq2 7368 . . . . 5 (𝑓 = (0g𝑀) → ((0g𝑀) + 𝑓) = ((0g𝑀) + (0g𝑀)))
2726eqeq2d 2752 . . . 4 (𝑓 = (0g𝑀) → ((𝑀 Σg ∅) = ((0g𝑀) + 𝑓) ↔ (𝑀 Σg ∅) = ((0g𝑀) + (0g𝑀))))
28 gsumwun.e . . . . 5 (𝜑𝐸 ∈ (SubMnd‘𝑀))
29 eqid 2741 . . . . . 6 (0g𝑀) = (0g𝑀)
3029subm0cl 18774 . . . . 5 (𝐸 ∈ (SubMnd‘𝑀) → (0g𝑀) ∈ 𝐸)
3128, 30syl 17 . . . 4 (𝜑 → (0g𝑀) ∈ 𝐸)
32 gsumwun.f . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ (SubMnd‘𝑀))
3329subm0cl 18774 . . . . 5 (𝐹 ∈ (SubMnd‘𝑀) → (0g𝑀) ∈ 𝐹)
3432, 33syl 17 . . . 4 (𝜑 → (0g𝑀) ∈ 𝐹)
3529gsum0 18647 . . . . 5 (𝑀 Σg ∅) = (0g𝑀)
36 gsumwun.m . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ CMnd)
3736cmnmndd 19774 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ Mnd)
38 eqid 2741 . . . . . . 7 (Base‘𝑀) = (Base‘𝑀)
3938, 29mndidcl 18712 . . . . . 6 (𝑀 ∈ Mnd → (0g𝑀) ∈ (Base‘𝑀))
40 gsumwun.p . . . . . . 7 + = (+g𝑀)
4138, 40, 29mndlid 18717 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (0g𝑀) ∈ (Base‘𝑀)) → ((0g𝑀) + (0g𝑀)) = (0g𝑀))
4237, 39, 41syl2anc2 592 . . . . 5 (𝜑 → ((0g𝑀) + (0g𝑀)) = (0g𝑀))
4335, 42eqtr4id 2795 . . . 4 (𝜑 → (𝑀 Σg ∅) = ((0g𝑀) + (0g𝑀)))
4425, 27, 31, 34, 432rspcedvdw 3576 . . 3 (𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg ∅) = (𝑒 + 𝑓))
45 oveq1 7367 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = (𝑒 + 𝑥) → (𝑖 + 𝑗) = ((𝑒 + 𝑥) + 𝑗))
4645eqeq2d 2752 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = (𝑒 + 𝑥) → ((𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗) ↔ (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = ((𝑒 + 𝑥) + 𝑗)))
47 oveq2 7368 . . . . . . . . . . 11 (𝑗 = 𝑓 → ((𝑒 + 𝑥) + 𝑗) = ((𝑒 + 𝑥) + 𝑓))
4847eqeq2d 2752 . . . . . . . . . 10 (𝑗 = 𝑓 → ((𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = ((𝑒 + 𝑥) + 𝑗) ↔ (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = ((𝑒 + 𝑥) + 𝑓)))
4928ad6antr 743 . . . . . . . . . . 11 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐸) → 𝐸 ∈ (SubMnd‘𝑀))
50 simp-4r 790 . . . . . . . . . . 11 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐸) → 𝑒𝐸)
51 simpr 486 . . . . . . . . . . 11 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐸) → 𝑥𝐸)
5240, 49, 50, 51submcld 33118 . . . . . . . . . 10 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐸) → (𝑒 + 𝑥) ∈ 𝐸)
53 simpllr 782 . . . . . . . . . 10 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐸) → 𝑓𝐹)
5437ad5antr 741 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → 𝑀 ∈ Mnd)
5538submss 18772 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐸 ∈ (SubMnd‘𝑀) → 𝐸 ⊆ (Base‘𝑀))
5628, 55syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝐸 ⊆ (Base‘𝑀))
5738submss 18772 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐹 ∈ (SubMnd‘𝑀) → 𝐹 ⊆ (Base‘𝑀))
5832, 57syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝐹 ⊆ (Base‘𝑀))
5956, 58unssd 4124 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝐸𝐹) ⊆ (Base‘𝑀))
60 sswrd 14479 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐸𝐹) ⊆ (Base‘𝑀) → Word (𝐸𝐹) ⊆ Word (Base‘𝑀))
6159, 60syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → Word (𝐸𝐹) ⊆ Word (Base‘𝑀))
6261sselda 3917 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) → 𝑤 ∈ Word (Base‘𝑀))
6362ad4antr 739 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → 𝑤 ∈ Word (Base‘𝑀))
6459adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) → (𝐸𝐹) ⊆ (Base‘𝑀))
6564sselda 3917 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑀))
6665ad3antrrr 737 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑀))
6738, 40gsumccatsn 18806 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑤 ∈ Word (Base‘𝑀) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑀)) → (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = ((𝑀 Σg 𝑤) + 𝑥))
6854, 63, 66, 67syl3anc 1380 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = ((𝑀 Σg 𝑤) + 𝑥))
69 simpr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓))
7069oveq1d 7375 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → ((𝑀 Σg 𝑤) + 𝑥) = ((𝑒 + 𝑓) + 𝑥))
7156ad2antrr 733 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) → 𝐸 ⊆ (Base‘𝑀))
7271sselda 3917 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) → 𝑒 ∈ (Base‘𝑀))
7372ad2antrr 733 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → 𝑒 ∈ (Base‘𝑀))
7458ad3antrrr 737 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) → 𝐹 ⊆ (Base‘𝑀))
7574sselda 3917 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) → 𝑓 ∈ (Base‘𝑀))
7675adantr 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → 𝑓 ∈ (Base‘𝑀))
7736ad5antr 741 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → 𝑀 ∈ CMnd)
7838, 40cmncom 19768 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑀 ∈ CMnd ∧ 𝑓 ∈ (Base‘𝑀) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑀)) → (𝑓 + 𝑥) = (𝑥 + 𝑓))
7977, 76, 66, 78syl3anc 1380 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → (𝑓 + 𝑥) = (𝑥 + 𝑓))
8038, 40, 54, 73, 76, 66, 79mnd32g 18709 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → ((𝑒 + 𝑓) + 𝑥) = ((𝑒 + 𝑥) + 𝑓))
8168, 70, 803eqtrd 2780 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = ((𝑒 + 𝑥) + 𝑓))
8281adantr 482 . . . . . . . . . 10 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐸) → (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = ((𝑒 + 𝑥) + 𝑓))
8346, 48, 52, 53, 822rspcedvdw 3576 . . . . . . . . 9 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐸) → ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗))
84 oveq1 7367 . . . . . . . . . . 11 (𝑖 = 𝑒 → (𝑖 + 𝑗) = (𝑒 + 𝑗))
8584eqeq2d 2752 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 𝑒 → ((𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗) ↔ (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑒 + 𝑗)))
86 oveq2 7368 . . . . . . . . . . 11 (𝑗 = (𝑓 + 𝑥) → (𝑒 + 𝑗) = (𝑒 + (𝑓 + 𝑥)))
8786eqeq2d 2752 . . . . . . . . . 10 (𝑗 = (𝑓 + 𝑥) → ((𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑒 + 𝑗) ↔ (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑒 + (𝑓 + 𝑥))))
88 simp-4r 790 . . . . . . . . . 10 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐹) → 𝑒𝐸)
8932ad6antr 743 . . . . . . . . . . 11 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐹) → 𝐹 ∈ (SubMnd‘𝑀))
90 simpllr 782 . . . . . . . . . . 11 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐹) → 𝑓𝐹)
91 simpr 486 . . . . . . . . . . 11 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐹) → 𝑥𝐹)
9240, 89, 90, 91submcld 33118 . . . . . . . . . 10 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐹) → (𝑓 + 𝑥) ∈ 𝐹)
9338, 40, 54, 73, 76, 66mndassd 33106 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → ((𝑒 + 𝑓) + 𝑥) = (𝑒 + (𝑓 + 𝑥)))
9468, 70, 933eqtrd 2780 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑒 + (𝑓 + 𝑥)))
9594adantr 482 . . . . . . . . . 10 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐹) → (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑒 + (𝑓 + 𝑥)))
9685, 87, 88, 92, 952rspcedvdw 3576 . . . . . . . . 9 (((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) ∧ 𝑥𝐹) → ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗))
97 elun 4086 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐸𝐹) ↔ (𝑥𝐸𝑥𝐹))
9897biimpi 218 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐸𝐹) → (𝑥𝐸𝑥𝐹))
9998ad4antlr 740 . . . . . . . . 9 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → (𝑥𝐸𝑥𝐹))
10083, 96, 99mpjaodan 967 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ 𝑒𝐸) ∧ 𝑓𝐹) ∧ (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗))
101100r19.29ffa 32562 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) ∧ ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗))
102101ex 414 . . . . . 6 (((𝜑𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹)) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) → (∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓) → ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗)))
103102expl 459 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) → (∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓) → ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗))))
104103com12 32 . . . 4 ((𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) → (𝜑 → (∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓) → ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗))))
105104a2d 29 . . 3 ((𝑤 ∈ Word (𝐸𝐹) ∧ 𝑥 ∈ (𝐸𝐹)) → ((𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑤) = (𝑒 + 𝑓)) → (𝜑 → ∃𝑖𝐸𝑗𝐹 (𝑀 Σg (𝑤 ++ ⟨“𝑥”⟩)) = (𝑖 + 𝑗))))
1065, 9, 19, 23, 44, 105wrdind 14679 . 2 (𝑊 ∈ Word (𝐸𝐹) → (𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑊) = (𝑒 + 𝑓)))
1071, 106mpcom 38 1 (𝜑 → ∃𝑒𝐸𝑓𝐹 (𝑀 Σg 𝑊) = (𝑒 + 𝑓))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 397  wo 854   = wceq 1548  wcel 2121  wrex 3065  cun 3883  wss 3885  c0 4264  cfv 6489  (class class class)co 7360  Word cword 14470   ++ cconcat 14527  ⟨“cs1 14553  Basecbs 17174  +gcplusg 17215  0gc0g 17397   Σg cgsu 17398  Mndcmnd 18697  SubMndcsubmnd 18745  CMndccmn 19750
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-rep 5202  ax-sep 5221  ax-nul 5231  ax-pow 5297  ax-pr 5365  ax-un 7682  ax-cnex 11089  ax-resscn 11090  ax-1cn 11091  ax-icn 11092  ax-addcl 11093  ax-addrcl 11094  ax-mulcl 11095  ax-mulrcl 11096  ax-mulcom 11097  ax-addass 11098  ax-mulass 11099  ax-distr 11100  ax-i2m1 11101  ax-1ne0 11102  ax-1rid 11103  ax-rnegex 11104  ax-rrecex 11105  ax-cnre 11106  ax-pre-lttri 11107  ax-pre-lttrn 11108  ax-pre-ltadd 11109  ax-pre-mulgt0 11110
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3or 1094  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-pss 3905  df-nul 4265  df-if 4458  df-pw 4534  df-sn 4559  df-pr 4561  df-op 4565  df-uni 4842  df-int 4881  df-iun 4926  df-br 5076  df-opab 5138  df-mpt 5157  df-tr 5183  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-er 8637  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-card 9858  df-pnf 11176  df-mnf 11177  df-xr 11178  df-ltxr 11179  df-le 11180  df-sub 11374  df-neg 11375  df-nn 12170  df-2 12239  df-n0 12433  df-xnn0 12506  df-z 12520  df-uz 12784  df-fz 13457  df-fzo 13604  df-seq 13959  df-hash 14288  df-word 14471  df-lsw 14520  df-concat 14528  df-s1 14554  df-substr 14599  df-pfx 14629  df-sets 17129  df-slot 17147  df-ndx 17159  df-base 17175  df-ress 17196  df-plusg 17228  df-0g 17399  df-gsum 17400  df-mgm 18603  df-sgrp 18682  df-mnd 18698  df-submnd 18747  df-cmn 19752
This theorem is referenced by:  elrgspnsubrunlem2  33333
  Copyright terms: Public domain W3C validator