Theorem lsmdisj 18446

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 18423	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → 𝑆 ⊆ (𝑆 ⊕ 𝑇))
5	1, 2, 4	syl2anc 581	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ (𝑆 ⊕ 𝑇))
6	5	ssrind 4065	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∩ 𝑈) ⊆ ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈))
7		lsmdisj.i	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 })
8	6, 7	sseqtrd 3867	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∩ 𝑈) ⊆ { 0 })
9		lsmdisj.o	. . . . . . 7 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
10	9	subg0cl 17954	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 0 ∈ 𝑆)
11	1, 10	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ 𝑆)
12		lsmcntz.u	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
13	9	subg0cl 17954	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 0 ∈ 𝑈)
14	12, 13	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ 𝑈)
15	11, 14	elind 4026	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (𝑆 ∩ 𝑈))
16	15	snssd 4559	. . 3 ⊢ (𝜑 → { 0 } ⊆ (𝑆 ∩ 𝑈))
17	8, 16	eqssd 3845	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })
18	3	lsmub2 18424	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → 𝑇 ⊆ (𝑆 ⊕ 𝑇))
19	1, 2, 18	syl2anc 581	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ⊆ (𝑆 ⊕ 𝑇))
20	19	ssrind 4065	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑇 ∩ 𝑈) ⊆ ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈))
21	20, 7	sseqtrd 3867	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑇 ∩ 𝑈) ⊆ { 0 })
22	9	subg0cl 17954	. . . . . 6 ⊢ (𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 0 ∈ 𝑇)
23	2, 22	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ 𝑇)
24	23, 14	elind 4026	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (𝑇 ∩ 𝑈))
25	24	snssd 4559	. . 3 ⊢ (𝜑 → { 0 } ⊆ (𝑇 ∩ 𝑈))
26	21, 25	eqssd 3845	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })
27	17, 26	jca 509	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 }))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 386   = wceq 1658   ∈ wcel 2166   ∩ cin 3798   ⊆ wss 3799  {csn 4398  ‘cfv 6124  (class class class)co 6906  0_gc0g 16454  SubGrpcsubg 17940  LSSumclsm 18401

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1896  ax-4 1910  ax-5 2011  ax-6 2077  ax-7 2114  ax-8 2168  ax-9 2175  ax-10 2194  ax-11 2209  ax-12 2222  ax-13 2391  ax-ext 2804  ax-rep 4995  ax-sep 5006  ax-nul 5014  ax-pow 5066  ax-pr 5128  ax-un 7210  ax-cnex 10309  ax-resscn 10310  ax-1cn 10311  ax-icn 10312  ax-addcl 10313  ax-addrcl 10314  ax-mulcl 10315  ax-mulrcl 10316  ax-mulcom 10317  ax-addass 10318  ax-mulass 10319  ax-distr 10320  ax-i2m1 10321  ax-1ne0 10322  ax-1rid 10323  ax-rnegex 10324  ax-rrecex 10325  ax-cnre 10326  ax-pre-lttri 10327  ax-pre-lttrn 10328  ax-pre-ltadd 10329  ax-pre-mulgt0 10330

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 881  df-3or 1114  df-3an 1115  df-tru 1662  df-ex 1881  df-nf 1885  df-sb 2070  df-mo 2606  df-eu 2641  df-clab 2813  df-cleq 2819  df-clel 2822  df-nfc 2959  df-ne 3001  df-nel 3104  df-ral 3123  df-rex 3124  df-reu 3125  df-rmo 3126  df-rab 3127  df-v 3417  df-sbc 3664  df-csb 3759  df-dif 3802  df-un 3804  df-in 3806  df-ss 3813  df-pss 3815  df-nul 4146  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4660  df-iun 4743  df-br 4875  df-opab 4937  df-mpt 4954  df-tr 4977  df-id 5251  df-eprel 5256  df-po 5264  df-so 5265  df-fr 5302  df-we 5304  df-xp 5349  df-rel 5350  df-cnv 5351  df-co 5352  df-dm 5353  df-rn 5354  df-res 5355  df-ima 5356  df-pred 5921  df-ord 5967  df-on 5968  df-lim 5969  df-suc 5970  df-iota 6087  df-fun 6126  df-fn 6127  df-f 6128  df-f1 6129  df-fo 6130  df-f1o 6131  df-fv 6132  df-riota 6867  df-ov 6909  df-oprab 6910  df-mpt2 6911  df-om 7328  df-1st 7429  df-2nd 7430  df-wrecs 7673  df-recs 7735  df-rdg 7773  df-er 8010  df-en 8224  df-dom 8225  df-sdom 8226  df-pnf 10394  df-mnf 10395  df-xr 10396  df-ltxr 10397  df-le 10398  df-sub 10588  df-neg 10589  df-nn 11352  df-2 11415  df-ndx 16226  df-slot 16227  df-base 16229  df-sets 16230  df-ress 16231  df-plusg 16319  df-0g 16456  df-mgm 17596  df-sgrp 17638  df-mnd 17649  df-submnd 17690  df-grp 17780  df-minusg 17781  df-subg 17943  df-lsm 18403

This theorem is referenced by:  lsmdisjr  18449  lsmdisj2a  18452  lsmdisj2b  18453