Theorem lsmdisj2b 19602

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 4158	. . . 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 4158	. . . . . 6 ⊢ (𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = ((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇)
11		simprl 770	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 })
12	10, 11	eqtrid 2780	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑇 ∩ (𝑆 ⊕ 𝑈)) = { 0 })
13		simprr 772	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })
14	2, 4, 6, 8, 9, 12, 13	lsmdisj2r 19599	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑇 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑆) = { 0 })
15	1, 14	eqtrid 2780	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 } ∧ (𝑆 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 })
16		incom 4158	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∩ 𝑈) = (𝑈 ∩ 𝑇)
17	2, 6, 8, 4, 9, 11	lsmdisj 19595	. . . . 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 2780	. . 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 770	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 })
25		simprr 772	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })
26	2, 21, 22, 23, 9, 24, 25	lsmdisj2r 19599	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑆 ∩ (𝑇 ⊕ 𝑈)) = { 0 } ∧ (𝑇 ∩ 𝑈) = { 0 })) → ((𝑆 ⊕ 𝑈) ∩ 𝑇) = { 0 })
27	2, 21, 22, 23, 9, 24	lsmdisjr 19598	. . . 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 800	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 1541   ∈ wcel 2113   ∩ cin 3897  {csn 4575  ‘cfv 6486  (class class class)co 7352  0_gc0g 17345  SubGrpcsubg 19035  LSSumclsm 19548

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 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5219  ax-sep 5236  ax-nul 5246  ax-pow 5305  ax-pr 5372  ax-un 7674  ax-cnex 11069  ax-resscn 11070  ax-1cn 11071  ax-icn 11072  ax-addcl 11073  ax-addrcl 11074  ax-mulcl 11075  ax-mulrcl 11076  ax-mulcom 11077  ax-addass 11078  ax-mulass 11079  ax-distr 11080  ax-i2m1 11081  ax-1ne0 11082  ax-1rid 11083  ax-rnegex 11084  ax-rrecex 11085  ax-cnre 11086  ax-pre-lttri 11087  ax-pre-lttrn 11088  ax-pre-ltadd 11089  ax-pre-mulgt0 11090

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-rmo 3347  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4576  df-pr 4578  df-op 4582  df-uni 4859  df-iun 4943  df-br 5094  df-opab 5156  df-mpt 5175  df-tr 5201  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7309  df-ov 7355  df-oprab 7356  df-mpo 7357  df-om 7803  df-1st 7927  df-2nd 7928  df-tpos 8162  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8297  df-rdg 8335  df-er 8628  df-en 8876  df-dom 8877  df-sdom 8878  df-pnf 11155  df-mnf 11156  df-xr 11157  df-ltxr 11158  df-le 11159  df-sub 11353  df-neg 11354  df-nn 12133  df-2 12195  df-sets 17077  df-slot 17095  df-ndx 17107  df-base 17123  df-ress 17144  df-plusg 17176  df-0g 17347  df-mgm 18550  df-sgrp 18629  df-mnd 18645  df-submnd 18694  df-grp 18851  df-minusg 18852  df-subg 19038  df-oppg 19260  df-lsm 19550

This theorem is referenced by:  lsmdisj3b  19604