Theorem lsmdisj2a 19758

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 485	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
4		lsmcntz.t	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
5	4	adantr 485	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
6		lsmcntz.u	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
7	6	adantr 485	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
8		lsmdisj.o	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
9		simprl 782	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 })
10		simprr 784	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })
11	1, 3, 5, 7, 8, 9, 10	lsmdisj2 19753	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → (𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 })
12	1, 3, 5, 7, 8, 9	lsmdisj 19752	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → ((𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 }))
13	12	simpld 499	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })
14	11, 13	jca 520	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })) → ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 }))
15		incom 4163	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = (𝑈 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑇))
16	2	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
17	6	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
18	4	adantr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
19		incom 4163	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = (𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈))
20		simprl 782	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 })
21	19, 20	eqtrid 2810	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 })
22		simprr 784	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })
23	1, 16, 17, 18, 8, 21, 22	lsmdisj2 19753	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑈 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑇)) = { 0 })
24	15, 23	eqtrid 2810	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 })
25		incom 4163	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∩ 𝑇) = (𝑇 ∩ 𝑆)
26	1, 18, 16, 17, 8, 20	lsmdisjr 19755	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑇 ∩ 𝑆) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 }))
27	26	simpld 499	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑇 ∩ 𝑆) = { 0 })
28	25, 27	eqtrid 2810	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 })
29	24, 28	jca 520	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 }))
30	14, 29	impbida 812	1 ⊢ (𝜑 → ((((𝑆 ⊕ 𝑇) ∩ 𝑈) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 }) ↔ ((𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ∩ cin 3905  {csn 4590  ‘cfv 6538  (class class class)co 7412  0_gc0g 17493  SubGrpcsubg 19187  LSSumclsm 19705

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734  ax-cnex 11157  ax-resscn 11158  ax-1cn 11159  ax-icn 11160  ax-addcl 11161  ax-addrcl 11162  ax-mulcl 11163  ax-mulrcl 11164  ax-mulcom 11165  ax-addass 11166  ax-mulass 11167  ax-distr 11168  ax-i2m1 11169  ax-1ne0 11170  ax-1rid 11171  ax-rnegex 11172  ax-rrecex 11173  ax-cnre 11174  ax-pre-lttri 11175  ax-pre-lttrn 11176  ax-pre-ltadd 11177  ax-pre-mulgt0 11178

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8279  df-wrecs 8310  df-recs 8359  df-rdg 8398  df-er 8695  df-en 8945  df-dom 8946  df-sdom 8947  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11444  df-neg 11445  df-nn 12235  df-2 12304  df-sets 17225  df-slot 17243  df-ndx 17255  df-base 17271  df-ress 17292  df-plusg 17324  df-0g 17495  df-mgm 18699  df-sgrp 18778  df-mnd 18794  df-submnd 18843  df-grp 19004  df-minusg 19005  df-subg 19190  df-lsm 19707

This theorem is referenced by:  lsmdisj3a  19760