Theorem lsmdisj2b 19706

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
lsmdisj2b	⊢ (𝜑 → ((((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 }) ↔ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })))

Proof of Theorem lsmdisj2b

Step	Hyp	Ref	Expression
1		incom 4209	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = ((𝑇 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑆)
2		lsmcntz.p	. . . . 5 ⊢ ⊕ = (LSSum‘𝐺)
3		lsmcntz.t	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
4	3	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
5		lsmcntz.s	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
6	5	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
7		lsmcntz.u	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
8	7	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
9		lsmdisj.o	. . . . 5 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
10		incom 4209	. . . . . 6 ⊢ (𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = ((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇)
11		simprl 771	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 })
12	10, 11	eqtrid 2789	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 })
13		simprr 773	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })
14	2, 4, 6, 8, 9, 12, 13	lsmdisj2r 19703	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑇 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑆) = { 0 })
15	1, 14	eqtrid 2789	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 })
16		incom 4209	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∩ 𝑈) = (𝑈 ∩ 𝑇)
17	2, 6, 8, 4, 9, 11	lsmdisj 19699	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑈 ∩ 𝑇) = { 0 }))
18	17	simprd 495	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑈 ∩ 𝑇) = { 0 })
19	16, 18	eqtrid 2789	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })
20	15, 19	jca 511	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 }))
21	5	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
22	3	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
23	7	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
24		simprl 771	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 })
25		simprr 773	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })
26	2, 21, 22, 23, 9, 24, 25	lsmdisj2r 19703	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 })
27	2, 21, 22, 23, 9, 24	lsmdisjr 19702	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑆 ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 }))
28	27	simprd 495	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })
29	26, 28	jca 511	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 }))
30	20, 29	impbida 801	1 ⊢ (𝜑 → ((((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 }) ↔ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ∩ cin 3950  {csn 4626  ‘cfv 6561  (class class class)co 7431  0_gc0g 17484  SubGrpcsubg 19138  LSSumclsm 19652

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-tpos 8251  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-er 8745  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-nn 12267  df-2 12329  df-sets 17201  df-slot 17219  df-ndx 17231  df-base 17248  df-ress 17275  df-plusg 17310  df-0g 17486  df-mgm 18653  df-sgrp 18732  df-mnd 18748  df-submnd 18797  df-grp 18954  df-minusg 18955  df-subg 19141  df-oppg 19364  df-lsm 19654

This theorem is referenced by:  lsmdisj3b  19708