Theorem lsmdisj2a 18815

Description: Association of the disjointness constraint in 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)

Assertion

Ref	Expression
lsmdisj2a	⊢ (𝜑 → ((((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 }) ↔ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })))

Proof of Theorem lsmdisj2a

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lsmcntz.p	. . . 4 ⊢ ⊕ = (LSSum‘𝐺)
2		lsmcntz.s	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
3	2	adantr 483	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
4		lsmcntz.t	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
5	4	adantr 483	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
6		lsmcntz.u	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
7	6	adantr 483	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
8		lsmdisj.o	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
9		simprl 769	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 })
10		simprr 771	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })
11	1, 3, 5, 7, 8, 9, 10	lsmdisj2 18810	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → (𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 })
12	1, 3, 5, 7, 8, 9	lsmdisj 18809	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → ((𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 }))
13	12	simpld 497	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })
14	11, 13	jca 514	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 }))
15		incom 4180	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = (𝑈 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑇))
16	2	adantr 483	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
17	6	adantr 483	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
18	4	adantr 483	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
19		incom 4180	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = (𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈))
20		simprl 769	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 })
21	19, 20	syl5eq 2870	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 })
22		simprr 771	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })
23	1, 16, 17, 18, 8, 21, 22	lsmdisj2 18810	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑈 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑇)) = { 0 })
24	15, 23	syl5eq 2870	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 })
25		incom 4180	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∩ 𝑇) = (𝑇 ∩ 𝑆)
26	1, 18, 16, 17, 8, 20	lsmdisjr 18812	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑇 ∩ 𝑆) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 }))
27	26	simpld 497	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑇 ∩ 𝑆) = { 0 })
28	25, 27	syl5eq 2870	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })
29	24, 28	jca 514	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 }))
30	14, 29	impbida 799	1 ⊢ (𝜑 → ((((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 }) ↔ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   = wceq 1537   ∈ wcel 2114   ∩ cin 3937  {csn 4569  ‘cfv 6357  (class class class)co 7158  0_gc0g 16715  SubGrpcsubg 18275  LSSumclsm 18761

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2795  ax-rep 5192  ax-sep 5205  ax-nul 5212  ax-pow 5268  ax-pr 5332  ax-un 7463  ax-cnex 10595  ax-resscn 10596  ax-1cn 10597  ax-icn 10598  ax-addcl 10599  ax-addrcl 10600  ax-mulcl 10601  ax-mulrcl 10602  ax-mulcom 10603  ax-addass 10604  ax-mulass 10605  ax-distr 10606  ax-i2m1 10607  ax-1ne0 10608  ax-1rid 10609  ax-rnegex 10610  ax-rrecex 10611  ax-cnre 10612  ax-pre-lttri 10613  ax-pre-lttrn 10614  ax-pre-ltadd 10615  ax-pre-mulgt0 10616

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2802  df-cleq 2816  df-clel 2895  df-nfc 2965  df-ne 3019  df-nel 3126  df-ral 3145  df-rex 3146  df-reu 3147  df-rmo 3148  df-rab 3149  df-v 3498  df-sbc 3775  df-csb 3886  df-dif 3941  df-un 3943  df-in 3945  df-ss 3954  df-pss 3956  df-nul 4294  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4570  df-pr 4572  df-tp 4574  df-op 4576  df-uni 4841  df-iun 4923  df-br 5069  df-opab 5131  df-mpt 5149  df-tr 5175  df-id 5462  df-eprel 5467  df-po 5476  df-so 5477  df-fr 5516  df-we 5518  df-xp 5563  df-rel 5564  df-cnv 5565  df-co 5566  df-dm 5567  df-rn 5568  df-res 5569  df-ima 5570  df-pred 6150  df-ord 6196  df-on 6197  df-lim 6198  df-suc 6199  df-iota 6316  df-fun 6359  df-fn 6360  df-f 6361  df-f1 6362  df-fo 6363  df-f1o 6364  df-fv 6365  df-riota 7116  df-ov 7161  df-oprab 7162  df-mpo 7163  df-om 7583  df-1st 7691  df-2nd 7692  df-wrecs 7949  df-recs 8010  df-rdg 8048  df-er 8291  df-en 8512  df-dom 8513  df-sdom 8514  df-pnf 10679  df-mnf 10680  df-xr 10681  df-ltxr 10682  df-le 10683  df-sub 10874  df-neg 10875  df-nn 11641  df-2 11703  df-ndx 16488  df-slot 16489  df-base 16491  df-sets 16492  df-ress 16493  df-plusg 16580  df-0g 16717  df-mgm 17854  df-sgrp 17903  df-mnd 17914  df-submnd 17959  df-grp 18108  df-minusg 18109  df-subg 18278  df-lsm 18763

This theorem is referenced by:  lsmdisj3a  18817