MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mplsubglem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mplsubglem 22311
Description: If 𝐴 is an ideal of sets (a nonempty collection closed under subset and binary union) of the set 𝐷 of finite bags (the primary applications being 𝐴 = Fin and 𝐴 = 𝒫 𝐵 for some 𝐵), then the set of all power series whose coefficient functions are supported on an element of 𝐴 is a subgroup of the set of all power series. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jan-2015.) (Revised by AV, 16-Jul-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mplsubglem.s 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
mplsubglem.b 𝐵 = (Base‘𝑆)
mplsubglem.z 0 = (0g‘𝑅)
mplsubglem.d 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
mplsubglem.i (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑊)
mplsubglem.0 (𝜑 → ∅ ∈ 𝐴)
mplsubglem.a ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) → (𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝐴)
mplsubglem.y ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑥)) → 𝑦 ∈ 𝐴)
mplsubglem.u (𝜑 → 𝑈 = {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴})
mplsubglem.r (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
Assertion
Ref Expression
mplsubglem (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑆))
Distinct variable groups:   𝑓,𝑔,𝑥,𝑦, 0   𝐴,𝑓,𝑔,𝑥,𝑦   𝐵,𝑓,𝑔   𝐷,𝑔   𝑓,𝐼   𝜑,𝑥,𝑦   𝑆,𝑓,𝑔,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓, 𝑔)   𝐵(𝑥, 𝑦)   𝐷(𝑥, 𝑦, 𝑓)   𝑅(𝑥, 𝑦, 𝑓, 𝑔)   𝑆(𝑥)   𝑈(𝑥, 𝑦, 𝑓, 𝑔)   𝐼(𝑥, 𝑦, 𝑔)   𝑊(𝑥, 𝑦, 𝑓, 𝑔)

Proof of Theorem mplsubglem
Dummy variables 𝑘 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mplsubglem.u . . 3 (𝜑 → 𝑈 = {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴})
2 ssrab2 4005 . . 3 {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ⊆ 𝐵
31, 2eqsstrdi 3952 . 2 (𝜑 → 𝑈 ⊆ 𝐵)
4 mplsubglem.s . . . . 5 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
5 mplsubglem.i . . . . 5 (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑊)
6 mplsubglem.r . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
7 mplsubglem.d . . . . 5 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
8 mplsubglem.z . . . . 5 0 = (0g‘𝑅)
9 mplsubglem.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑆)
104, 5, 6, 7, 8, 9psr0cl 22265 . . . 4 (𝜑 → (𝐷 × { 0 }) ∈ 𝐵)
11 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
1211, 8grpidcl 19181 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Grp → 0 ∈ (Base‘𝑅))
13 fconst6g 6771 . . . . . . . 8 ( 0 ∈ (Base‘𝑅) → (𝐷 × { 0 }):𝐷⟶(Base‘𝑅))
146, 12, 133syl 19 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐷 × { 0 }):𝐷⟶(Base‘𝑅))
15 eldifi 4067 . . . . . . . . 9 (𝑢 ∈ (𝐷 ∖ ∅) → 𝑢 ∈ 𝐷)
168fvexi 6899 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
1716fvconst2 7210 . . . . . . . . 9 (𝑢 ∈ 𝐷 → ((𝐷 × { 0 })‘𝑢) = 0 )
1815, 17syl 18 . . . . . . . 8 (𝑢 ∈ (𝐷 ∖ ∅) → ((𝐷 × { 0 })‘𝑢) = 0 )
1918adantl 487 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ (𝐷 ∖ ∅)) → ((𝐷 × { 0 })‘𝑢) = 0 )
2014, 19suppss 8214 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ⊆ ∅)
21 ss0 4351 . . . . . 6 (((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ⊆ ∅ → ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) = ∅)
2220, 21syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) = ∅)
23 mplsubglem.0 . . . . 5 (𝜑 → ∅ ∈ 𝐴)
2422, 23eqeltrd 2860 . . . 4 (𝜑 → ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ∈ 𝐴)
251eleq2d 2846 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐷 × { 0 }) ∈ 𝑈 ↔ (𝐷 × { 0 }) ∈ {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴}))
26 oveq1 7427 . . . . . . 7 (𝑔 = (𝐷 × { 0 }) → (𝑔 supp 0 ) = ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ))
2726eleq1d 2845 . . . . . 6 (𝑔 = (𝐷 × { 0 }) → ((𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴 ↔ ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ∈ 𝐴))
2827elrab 3644 . . . . 5 ((𝐷 × { 0 }) ∈ {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ↔ ((𝐷 × { 0 }) ∈ 𝐵 ∧ ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ∈ 𝐴))
2925, 28bitrdi 290 . . . 4 (𝜑 → ((𝐷 × { 0 }) ∈ 𝑈 ↔ ((𝐷 × { 0 }) ∈ 𝐵 ∧ ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
3010, 24, 29mpbir2and 726 . . 3 (𝜑 → (𝐷 × { 0 }) ∈ 𝑈)
3130ne0d 4287 . 2 (𝜑 → 𝑈 ≠ ∅)
32 eqid 2760 . . . . . . 7 (+g‘𝑆) = (+g‘𝑆)
336grpmgmd 19177 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑅 ∈ Mgm)
3433ad2antrr 739 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → 𝑅 ∈ Mgm)
351eleq2d 2846 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑢 ∈ 𝑈 ↔ 𝑢 ∈ {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴}))
36 oveq1 7427 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝑢 → (𝑔 supp 0 ) = (𝑢 supp 0 ))
3736eleq1d 2845 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝑢 → ((𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴 ↔ (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴))
3837elrab 3644 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 ∈ {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ↔ (𝑢 ∈ 𝐵 ∧ (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴))
3935, 38bitrdi 290 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑢 ∈ 𝑈 ↔ (𝑢 ∈ 𝐵 ∧ (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴)))
4039biimpa 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (𝑢 ∈ 𝐵 ∧ (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴))
4140simpld 500 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → 𝑢 ∈ 𝐵)
4241adantr 486 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → 𝑢 ∈ 𝐵)
431adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → 𝑈 = {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴})
4443eleq2d 2846 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (𝑣 ∈ 𝑈 ↔ 𝑣 ∈ {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴}))
45 oveq1 7427 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝑣 → (𝑔 supp 0 ) = (𝑣 supp 0 ))
4645eleq1d 2845 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = 𝑣 → ((𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴 ↔ (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴))
4746elrab 3644 . . . . . . . . . 10 (𝑣 ∈ {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ↔ (𝑣 ∈ 𝐵 ∧ (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴))
4844, 47bitrdi 290 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (𝑣 ∈ 𝑈 ↔ (𝑣 ∈ 𝐵 ∧ (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴)))
4948biimpa 482 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → (𝑣 ∈ 𝐵 ∧ (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴))
5049simpld 500 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → 𝑣 ∈ 𝐵)
514, 9, 32, 34, 42, 50psraddcl 22252 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → (𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ 𝐵)
52 ovexd 7455 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ V)
53 sseq2 3934 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → (𝑦 ⊆ 𝑥 ↔ 𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))))
5453imbi1d 344 . . . . . . . . 9 (𝑥 = ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → ((𝑦 ⊆ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐴) ↔ (𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → 𝑦 ∈ 𝐴)))
5554albidv 1952 . . . . . . . 8 (𝑥 = ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → (∀𝑦(𝑦 ⊆ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐴) ↔ ∀𝑦(𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → 𝑦 ∈ 𝐴)))
56 mplsubglem.y . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ⊆ 𝑥)) → 𝑦 ∈ 𝐴)
5756expr 462 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑦 ⊆ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐴))
5857alrimiv 1959 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∀𝑦(𝑦 ⊆ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐴))
5958ralrimiva 3154 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦(𝑦 ⊆ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐴))
6059ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦(𝑦 ⊆ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐴))
6140simprd 501 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴)
6261adantr 486 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴)
6349simprd 501 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴)
64 mplsubglem.a . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) → (𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝐴)
6564ralrimivva 3205 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝐴)
6665ad2antrr 739 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝐴)
67 uneq1 4160 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑢 supp 0 ) → (𝑥 ∪ 𝑦) = ((𝑢 supp 0 ) ∪ 𝑦))
6867eleq1d 2845 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑢 supp 0 ) → ((𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑢 supp 0 ) ∪ 𝑦) ∈ 𝐴))
69 uneq2 4161 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (𝑣 supp 0 ) → ((𝑢 supp 0 ) ∪ 𝑦) = ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))
7069eleq1d 2845 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = (𝑣 supp 0 ) → (((𝑢 supp 0 ) ∪ 𝑦) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) ∈ 𝐴))
7168, 70rspc2va 3587 . . . . . . . . 9 ((((𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴 ∧ (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 ∪ 𝑦) ∈ 𝐴) → ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) ∈ 𝐴)
7262, 63, 66, 71syl21anc 851 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) ∈ 𝐴)
7355, 60, 72rspcdva 3577 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → ∀𝑦(𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → 𝑦 ∈ 𝐴))
744, 11, 7, 9, 51psrelbas 22248 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → (𝑢(+g‘𝑆)𝑣):𝐷⟶(Base‘𝑅))
75 eqid 2760 . . . . . . . . . . . 12 (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
764, 9, 75, 32, 42, 50psradd 22251 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → (𝑢(+g‘𝑆)𝑣) = (𝑢 ∘f (+g‘𝑅)𝑣))
7776fveq1d 6887 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣)‘𝑘) = ((𝑢 ∘f (+g‘𝑅)𝑣)‘𝑘))
7877adantr 486 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣)‘𝑘) = ((𝑢 ∘f (+g‘𝑅)𝑣)‘𝑘))
79 eldifi 4067 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) → 𝑘 ∈ 𝐷)
804, 11, 7, 9, 41psrelbas 22248 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → 𝑢:𝐷⟶(Base‘𝑅))
8180adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → 𝑢:𝐷⟶(Base‘𝑅))
8281ffnd 6710 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → 𝑢 Fn 𝐷)
834, 11, 7, 9, 50psrelbas 22248 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → 𝑣:𝐷⟶(Base‘𝑅))
8483ffnd 6710 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → 𝑣 Fn 𝐷)
85 ovex 7453 . . . . . . . . . . . . 13 (ℕ0 ↑m 𝐼) ∈ V
867, 85rabex2 5301 . . . . . . . . . . . 12 𝐷 ∈ V
8786a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → 𝐷 ∈ V)
88 inidm 4123 . . . . . . . . . . 11 (𝐷 ∩ 𝐷) = 𝐷
89 eqidd 2761 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑢‘𝑘) = (𝑢‘𝑘))
90 eqidd 2761 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑣‘𝑘) = (𝑣‘𝑘))
9182, 84, 87, 87, 88, 89, 90ofval 7704 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → ((𝑢 ∘f (+g‘𝑅)𝑣)‘𝑘) = ((𝑢‘𝑘)(+g‘𝑅)(𝑣‘𝑘)))
9279, 91sylan2 605 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ((𝑢 ∘f (+g‘𝑅)𝑣)‘𝑘) = ((𝑢‘𝑘)(+g‘𝑅)(𝑣‘𝑘)))
93 ssun1 4176 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))
94 sscon 4079 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑢 supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) ⊆ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 )))
9593, 94ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) ⊆ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))
9695sseli 3904 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) → 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 )))
97 ssidd 3931 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (𝑢 supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 ))
9886a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → 𝐷 ∈ V)
9916a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → 0 ∈ V)
10080, 97, 98, 99suppssr 8215 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))) → (𝑢‘𝑘) = 0 )
101100adantlr 728 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))) → (𝑢‘𝑘) = 0 )
10296, 101sylan2 605 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → (𝑢‘𝑘) = 0 )
103 ssun2 4177 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑣 supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))
104 sscon 4079 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑣 supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) ⊆ (𝐷 ∖ (𝑣 supp 0 )))
105103, 104ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) ⊆ (𝐷 ∖ (𝑣 supp 0 ))
106105sseli 3904 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) → 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑣 supp 0 )))
107 ssidd 3931 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → (𝑣 supp 0 ) ⊆ (𝑣 supp 0 ))
10816a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → 0 ∈ V)
10983, 107, 87, 108suppssr 8215 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑣 supp 0 ))) → (𝑣‘𝑘) = 0 )
110106, 109sylan2 605 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → (𝑣‘𝑘) = 0 )
111102, 110oveq12d 7438 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ((𝑢‘𝑘)(+g‘𝑅)(𝑣‘𝑘)) = ( 0 (+g‘𝑅) 0 ))
1126ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → 𝑅 ∈ Grp)
11311, 75, 8grplid 19183 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ Grp ∧ 0 ∈ (Base‘𝑅)) → ( 0 (+g‘𝑅) 0 ) = 0 )
114112, 12, 113syl2anc2 597 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → ( 0 (+g‘𝑅) 0 ) = 0 )
115114adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ( 0 (+g‘𝑅) 0 ) = 0 )
116111, 115eqtrd 2795 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ((𝑢‘𝑘)(+g‘𝑅)(𝑣‘𝑘)) = 0 )
11778, 92, 1163eqtrd 2799 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣)‘𝑘) = 0 )
11874, 117suppss 8214 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))
119 sseq1 3933 . . . . . . . . 9 (𝑦 = ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) → (𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) ↔ ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))))
120 eleq1 2848 . . . . . . . . 9 (𝑦 = ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) → (𝑦 ∈ 𝐴 ↔ ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴))
121119, 120imbi12d 347 . . . . . . . 8 (𝑦 = ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) → ((𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → 𝑦 ∈ 𝐴) ↔ (((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
122121spcgv 3550 . . . . . . 7 (((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ V → (∀𝑦(𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → 𝑦 ∈ 𝐴) → (((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
12352, 73, 118, 122syl3c 67 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴)
1241ad2antrr 739 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → 𝑈 = {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴})
125124eleq2d 2846 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ↔ (𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴}))
126 oveq1 7427 . . . . . . . . 9 (𝑔 = (𝑢(+g‘𝑆)𝑣) → (𝑔 supp 0 ) = ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ))
127126eleq1d 2845 . . . . . . . 8 (𝑔 = (𝑢(+g‘𝑆)𝑣) → ((𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴))
128127elrab 3644 . . . . . . 7 ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ↔ ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴))
129125, 128bitrdi 290 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑢(+g‘𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
13051, 123, 129mpbir2and 726 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ 𝑈) → (𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ 𝑈)
131130ralrimiva 3154 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → ∀𝑣 ∈ 𝑈 (𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ 𝑈)
1324, 5, 6psrgrp 22269 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑆 ∈ Grp)
133 eqid 2760 . . . . . . 7 (invg‘𝑆) = (invg‘𝑆)
1349, 133grpinvcl 19203 . . . . . 6 ((𝑆 ∈ Grp ∧ 𝑢 ∈ 𝐵) → ((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ 𝐵)
135132, 41, 134syl2an2r 698 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → ((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ 𝐵)
136 ovexd 7455 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ V)
137 sseq2 3934 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑢 supp 0 ) → (𝑦 ⊆ 𝑥 ↔ 𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 )))
138137imbi1d 344 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑢 supp 0 ) → ((𝑦 ⊆ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐴) ↔ (𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) → 𝑦 ∈ 𝐴)))
139138albidv 1952 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑢 supp 0 ) → (∀𝑦(𝑦 ⊆ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐴) ↔ ∀𝑦(𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) → 𝑦 ∈ 𝐴)))
14059adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦(𝑦 ⊆ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐴))
141139, 140, 61rspcdva 3577 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → ∀𝑦(𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) → 𝑦 ∈ 𝐴))
1425adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → 𝐼 ∈ 𝑊)
1436adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → 𝑅 ∈ Grp)
144 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (invg‘𝑅) = (invg‘𝑅)
1454, 142, 143, 7, 144, 9, 133, 41psrneg 22271 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → ((invg‘𝑆)‘𝑢) = ((invg‘𝑅) ∘ 𝑢))
146145oveq1d 7435 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) = (((invg‘𝑅) ∘ 𝑢) supp 0 ))
14711, 144grpinvfn 19197 . . . . . . . . 9 (invg‘𝑅) Fn (Base‘𝑅)
148147a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (invg‘𝑅) Fn (Base‘𝑅))
1498, 144grpinvid 19215 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Grp → ((invg‘𝑅)‘ 0 ) = 0 )
150143, 149syl 18 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → ((invg‘𝑅)‘ 0 ) = 0 )
151148, 80, 98, 99, 150suppcoss 8227 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (((invg‘𝑅) ∘ 𝑢) supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 ))
152146, 151eqsstrd 3942 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 ))
153 sseq1 3933 . . . . . . . 8 (𝑦 = (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) → (𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) ↔ (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 )))
154 eleq1 2848 . . . . . . . 8 (𝑦 = (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) → (𝑦 ∈ 𝐴 ↔ (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴))
155153, 154imbi12d 347 . . . . . . 7 (𝑦 = (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) → ((𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) → 𝑦 ∈ 𝐴) ↔ ((((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 ) → (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
156155spcgv 3550 . . . . . 6 ((((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ V → (∀𝑦(𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) → 𝑦 ∈ 𝐴) → ((((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 ) → (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
157136, 141, 152, 156syl3c 67 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴)
15843eleq2d 2846 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈 ↔ ((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴}))
159 oveq1 7427 . . . . . . . 8 (𝑔 = ((invg‘𝑆)‘𝑢) → (𝑔 supp 0 ) = (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ))
160159eleq1d 2845 . . . . . . 7 (𝑔 = ((invg‘𝑆)‘𝑢) → ((𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴 ↔ (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴))
161160elrab 3644 . . . . . 6 (((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ {𝑔 ∈ 𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ↔ (((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ 𝐵 ∧ (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴))
162158, 161bitrdi 290 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈 ↔ (((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ 𝐵 ∧ (((invg‘𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
163135, 157, 162mpbir2and 726 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → ((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈)
164131, 163jca 521 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → (∀𝑣 ∈ 𝑈 (𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ∧ ((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈))
165164ralrimiva 3154 . 2 (𝜑 → ∀𝑢 ∈ 𝑈 (∀𝑣 ∈ 𝑈 (𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ∧ ((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈))
1669, 32, 133issubg2 19357 . . 3 (𝑆 ∈ Grp → (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑆) ↔ (𝑈 ⊆ 𝐵 ∧ 𝑈 ≠ ∅ ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑈 (∀𝑣 ∈ 𝑈 (𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ∧ ((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈))))
167132, 166syl 18 . 2 (𝜑 → (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑆) ↔ (𝑈 ⊆ 𝐵 ∧ 𝑈 ≠ ∅ ∧ ∀𝑢 ∈ 𝑈 (∀𝑣 ∈ 𝑈 (𝑢(+g‘𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ∧ ((invg‘𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈))))
1683, 31, 165, 167mpbir3and 1361 1 (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑆))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103  ∀wal 1567   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  {crab 3412  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895   ∖ cdif 4045   ∪ cun 4149  ∅c0 4278  {csn 4584   × cxp 5648  ◡ccnv 5649   “ cima 5653   ∘ ccom 5654   Fn wfn 6533  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ∘f cof 7691   supp csupp 8179   ↑m cmap 8850  Fincfn 8976  ℕcn 12338  ℕ0cn0 12609  Basecbs 17392  +gcplusg 17433  0gc0g 17615  Mgmcmgm 18819  Grpcgrp 19149  invgcminusg 19150  SubGrpcsubg 19335   mPwSer cmps 22217
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  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 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8180  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-er 8720  df-map 8852  df-ixp 8929  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-fsupp 9357  df-sup 9437  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-nn 12339  df-2 12408  df-3 12409  df-4 12410  df-5 12411  df-6 12412  df-7 12413  df-8 12414  df-9 12415  df-n0 12610  df-z 12697  df-dec 12818  df-uz 12969  df-fz 13643  df-struct 17330  df-sets 17347  df-slot 17365  df-ndx 17377  df-base 17393  df-ress 17414  df-plusg 17446  df-mulr 17447  df-sca 17449  df-vsca 17450  df-ip 17451  df-tset 17452  df-ple 17453  df-ds 17455  df-hom 17457  df-cco 17458  df-0g 17617  df-prds 17623  df-pws 17625  df-mgm 18821  df-sgrp 18913  df-mnd 18929  df-grp 19152  df-minusg 19153  df-subg 19338  df-psr 22222
This theorem is used by:  mpllsslem  22312  mplsubg  22314
  Copyright terms: Public domain W3C validator