Theorem lsmdisj 19747

Description: Disjointness from a subgroup sum. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Apr-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
lsmcntz.p	⊢ ⊕ = (LSSum‘𝐺)
lsmcntz.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
lsmcntz.t	⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
lsmcntz.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
lsmdisj.o	⊢ 0 = (0g‘𝐺)
lsmdisj.i	⊢ (𝜑 → ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 })

Assertion

Ref	Expression
lsmdisj	⊢ (𝜑 → ((𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 }))

Proof of Theorem lsmdisj

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lsmcntz.s	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
2		lsmcntz.t	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
3		lsmcntz.p	. . . . . . 7 ⊢ ⊕ = (LSSum‘𝐺)
4	3	lsmub1 19723	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → 𝑆 ⊆ (𝑆 ⊕ 𝑇))
5	1, 2, 4	syl2anc 595	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ (𝑆 ⊕ 𝑇))
6	5	ssrind 4204	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∩ 𝑈) ⊆ ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈))
7		lsmdisj.i	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 })
8	6, 7	sseqtrd 3981	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∩ 𝑈) ⊆ { 0 })
9		lsmdisj.o	. . . . . . 7 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
10	9	subg0cl 19196	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 0 ∈ 𝑆)
11	1, 10	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ 𝑆)
12		lsmcntz.u	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
13	9	subg0cl 19196	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 0 ∈ 𝑈)
14	12, 13	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ 𝑈)
15	11, 14	elind 4161	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (𝑆 ∩ 𝑈))
16	15	snssd 4754	. . 3 ⊢ (𝜑 → { 0 } ⊆ (𝑆 ∩ 𝑈))
17	8, 16	eqssd 3962	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })
18	3	lsmub2 19724	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → 𝑇 ⊆ (𝑆 ⊕ 𝑇))
19	1, 2, 18	syl2anc 595	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ⊆ (𝑆 ⊕ 𝑇))
20	19	ssrind 4204	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑇 ∩ 𝑈) ⊆ ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈))
21	20, 7	sseqtrd 3981	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑇 ∩ 𝑈) ⊆ { 0 })
22	9	subg0cl 19196	. . . . . 6 ⊢ (𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 0 ∈ 𝑇)
23	2, 22	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ 𝑇)
24	23, 14	elind 4161	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (𝑇 ∩ 𝑈))
25	24	snssd 4754	. . 3 ⊢ (𝜑 → { 0 } ⊆ (𝑇 ∩ 𝑈))
26	21, 25	eqssd 3962	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })
27	17, 26	jca 520	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 }))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ∩ cin 3912   ⊆ wss 3913  {csn 4591  ‘cfv 6534  (class class class)co 7408  0_gc0g 17488  SubGrpcsubg 19182  LSSumclsm 19700

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 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173

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 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-nn 12230  df-2 12299  df-sets 17220  df-slot 17238  df-ndx 17250  df-base 17266  df-ress 17287  df-plusg 17319  df-0g 17490  df-mgm 18694  df-sgrp 18773  df-mnd 18789  df-submnd 18838  df-grp 18999  df-minusg 19000  df-subg 19185  df-lsm 19702

This theorem is referenced by:  lsmdisjr  19750  lsmdisj2a  19753  lsmdisj2b  19754