Theorem pgpfac1lem4 20113

Description: Lemma for pgpfac1 20115. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Apr-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
pgpfac1.k	⊢ 𝐾 = (mrCls‘(SubGrp‘𝐺))
pgpfac1.s	⊢ 𝑆 = (𝐾‘{𝐴})
pgpfac1.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
pgpfac1.o	⊢ 𝑂 = (od‘𝐺)
pgpfac1.e	⊢ 𝐸 = (gEx‘𝐺)
pgpfac1.z	⊢ 0 = (0g‘𝐺)
pgpfac1.l	⊢ ⊕ = (LSSum‘𝐺)
pgpfac1.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 pGrp 𝐺)
pgpfac1.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Abel)
pgpfac1.n	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
pgpfac1.oe	⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) = 𝐸)
pgpfac1.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
pgpfac1.au	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑈)
pgpfac1.w	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐺))
pgpfac1.i	⊢ (𝜑 → (𝑆 ∩ 𝑊) = { 0 })
pgpfac1.ss	⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊆ 𝑈)
pgpfac1.2	⊢ (𝜑 → ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊊ 𝑤))
pgpfac1.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑊)))
pgpfac1.mg	⊢ · = (.g‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
pgpfac1lem4	⊢ (𝜑 → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))

Distinct variable groups:   𝑡, 0   𝑤,𝑡,𝐴   𝑡, ⊕ ,𝑤   𝑡,𝑃,𝑤   𝑡,𝐵   𝑡,𝐺,𝑤   𝑡,𝑈,𝑤   𝑡,𝐶,𝑤   𝑡,𝑆,𝑤   𝑡,𝑊,𝑤   𝜑,𝑡,𝑤   𝑡, · ,𝑤   𝑡,𝐾,𝑤

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑤)   𝐸(𝑤,𝑡)   𝑂(𝑤,𝑡)   0 (𝑤)

Proof of Theorem pgpfac1lem4

Dummy variables 𝑘 𝑠 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pgpfac1.k	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐾 = (mrCls‘(SubGrp‘𝐺))
2		pgpfac1.s	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑆 = (𝐾‘{𝐴})
3		pgpfac1.b	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
4		pgpfac1.o	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑂 = (od‘𝐺)
5		pgpfac1.e	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐸 = (gEx‘𝐺)
6		pgpfac1.z	. . . . . . . 8 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
7		pgpfac1.l	. . . . . . . 8 ⊢ ⊕ = (LSSum‘𝐺)
8		pgpfac1.p	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑃 pGrp 𝐺)
9		pgpfac1.g	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Abel)
10		pgpfac1.n	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
11		pgpfac1.oe	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) = 𝐸)
12		pgpfac1.u	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
13		pgpfac1.au	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑈)
14		pgpfac1.w	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐺))
15		pgpfac1.i	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∩ 𝑊) = { 0 })
16		pgpfac1.ss	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊆ 𝑈)
17		pgpfac1.2	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊊ 𝑤))
18		pgpfac1.c	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑊)))
19		pgpfac1.mg	. . . . . . . 8 ⊢ · = (.g‘𝐺)
20	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19	pgpfac1lem2 20110	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))
21		ablgrp 19818	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ Grp)
22	9, 21	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
23	3	subgacs 19192	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → (SubGrp‘𝐺) ∈ (ACS‘𝐵))
24		acsmre 17697	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((SubGrp‘𝐺) ∈ (ACS‘𝐵) → (SubGrp‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵))
25	22, 23, 24	3syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (SubGrp‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵))
26	3	subgss 19158	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑈 ⊆ 𝐵)
27	12, 26	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ⊆ 𝐵)
28	27, 13	sseldd 3996	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐵)
29	1	mrcsncl 17657	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((SubGrp‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵) ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → (𝐾‘{𝐴}) ∈ (SubGrp‘𝐺))
30	25, 28, 29	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐾‘{𝐴}) ∈ (SubGrp‘𝐺))
31	2, 30	eqeltrid 2843	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
32	7	lsmcom 19891	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (𝑆 ⊕ 𝑊) = (𝑊 ⊕ 𝑆))
33	9, 31, 14, 32	syl3anc 1370	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊕ 𝑊) = (𝑊 ⊕ 𝑆))
34	20, 33	eleqtrd 2841	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑊 ⊕ 𝑆))
35		eqid 2735	. . . . . . 7 ⊢ (-g‘𝐺) = (-g‘𝐺)
36	35, 7, 14, 31	lsmelvalm 19684	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑊 ⊕ 𝑆) ↔ ∃𝑤 ∈ 𝑊 ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠)))
37	34, 36	mpbid 232	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∃𝑤 ∈ 𝑊 ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠))
38		eqid 2735	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴)) = (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴))
39	3, 19, 38, 1	cycsubg2 19241	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → (𝐾‘{𝐴}) = ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴)))
40	22, 28, 39	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐾‘{𝐴}) = ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴)))
41	2, 40	eqtrid 2787	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑆 = ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴)))
42	41	rexeqdv 3325	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠) ↔ ∃𝑠 ∈ ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴))(𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠)))
43		ovex 7464	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 · 𝐴) ∈ V
44	43	rgenw 3063	. . . . . . . 8 ⊢ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝐴) ∈ V
45		oveq2 7439	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑠 = (𝑘 · 𝐴) → (𝑤(-g‘𝐺)𝑠) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)))
46	45	eqeq2d 2746	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑠 = (𝑘 · 𝐴) → ((𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠) ↔ (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴))))
47	38, 46	rexrnmptw 7115	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝐴) ∈ V → (∃𝑠 ∈ ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴))(𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴))))
48	44, 47	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑠 ∈ ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴))(𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)))
49	42, 48	bitrdi 287	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴))))
50	49	rexbidv 3177	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (∃𝑤 ∈ 𝑊 ∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠) ↔ ∃𝑤 ∈ 𝑊 ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴))))
51	37, 50	mpbid 232	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∃𝑤 ∈ 𝑊 ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)))
52		rexcom 3288	. . . 4 ⊢ (∃𝑤 ∈ 𝑊 ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ 𝑊 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)))
53	51, 52	sylib 218	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑘 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ 𝑊 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)))
54	22	ad2antrr 726	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → 𝐺 ∈ Grp)
55	3	subgss 19158	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑊 ⊆ 𝐵)
56	14, 55	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ⊆ 𝐵)
57	56	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑊 ⊆ 𝐵)
58	57	sselda 3995	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → 𝑤 ∈ 𝐵)
59		simplr 769	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → 𝑘 ∈ ℤ)
60	28	ad2antrr 726	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → 𝐴 ∈ 𝐵)
61	3, 19	mulgcl 19122	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → (𝑘 · 𝐴) ∈ 𝐵)
62	54, 59, 60, 61	syl3anc 1370	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → (𝑘 · 𝐴) ∈ 𝐵)
63		pgpprm 19626	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 pGrp 𝐺 → 𝑃 ∈ ℙ)
64		prmz 16709	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
65	8, 63, 64	3syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℤ)
66	18	eldifad 3975	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑈)
67	27, 66	sseldd 3996	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐵)
68	3, 19	mulgcl 19122	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵)
69	22, 65, 67, 68	syl3anc 1370	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵)
70	69	ad2antrr 726	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵)
71		eqid 2735	. . . . . . . . 9 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
72	3, 71, 35	grpsubadd 19059	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑤 ∈ 𝐵 ∧ (𝑘 · 𝐴) ∈ 𝐵 ∧ (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵)) → ((𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) = (𝑃 · 𝐶) ↔ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) = 𝑤))
73	54, 58, 62, 70, 72	syl13anc 1371	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → ((𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) = (𝑃 · 𝐶) ↔ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) = 𝑤))
74		eqcom 2742	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ↔ (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) = (𝑃 · 𝐶))
75		eqcom 2742	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ↔ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) = 𝑤)
76	73, 74, 75	3bitr4g 314	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → ((𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ↔ 𝑤 = ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴))))
77	76	rexbidva 3175	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (∃𝑤 ∈ 𝑊 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ↔ ∃𝑤 ∈ 𝑊 𝑤 = ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴))))
78		risset 3231	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊 ↔ ∃𝑤 ∈ 𝑊 𝑤 = ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)))
79	77, 78	bitr4di 289	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (∃𝑤 ∈ 𝑊 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ↔ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊))
80	79	rexbidva 3175	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∃𝑘 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ 𝑊 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊))
81	53, 80	mpbid 232	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑘 ∈ ℤ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)
82	8	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → 𝑃 pGrp 𝐺)
83	9	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → 𝐺 ∈ Abel)
84	10	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → 𝐵 ∈ Fin)
85	11	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → (𝑂‘𝐴) = 𝐸)
86	12	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
87	13	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → 𝐴 ∈ 𝑈)
88	14	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐺))
89	15	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → (𝑆 ∩ 𝑊) = { 0 })
90	16	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊆ 𝑈)
91	17	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊊ 𝑤))
92	18	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → 𝐶 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑊)))
93		simprl 771	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → 𝑘 ∈ ℤ)
94		simprr 773	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)
95		eqid 2735	. . 3 ⊢ (𝐶(+g‘𝐺)((𝑘 / 𝑃) · 𝐴)) = (𝐶(+g‘𝐺)((𝑘 / 𝑃) · 𝐴))
96	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 19, 93, 94, 95	pgpfac1lem3 20112	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))
97	81, 96	rexlimddv 3159	1 ⊢ (𝜑 → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1537   ∈ wcel 2106  ∀wral 3059  ∃wrex 3068  Vcvv 3478   ∖ cdif 3960   ∩ cin 3962   ⊆ wss 3963   ⊊ wpss 3964  {csn 4631   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  ran crn 5690  ‘cfv 6563  (class class class)co 7431  Fincfn 8984   / cdiv 11918  ℤcz 12611  ℙcprime 16705  Basecbs 17245  +_gcplusg 17298  0_gc0g 17486  Moorecmre 17627  mrClscmrc 17628  ACScacs 17630  Grpcgrp 18964  -_gcsg 18966  ._gcmg 19098  SubGrpcsubg 19151  odcod 19557  gExcgex 19558   pGrp cpgp 19559  LSSumclsm 19667  Abelcabl 19814

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-inf2 9679  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230  ax-pre-sup 11231

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-int 4952  df-iun 4998  df-iin 4999  df-disj 5116  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-se 5642  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-isom 6572  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8505  df-2o 8506  df-oadd 8509  df-omul 8510  df-er 8744  df-ec 8746  df-qs 8750  df-map 8867  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-sup 9480  df-inf 9481  df-oi 9548  df-dju 9939  df-card 9977  df-acn 9980  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-div 11919  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-n0 12525  df-xnn0 12598  df-z 12612  df-uz 12877  df-q 12989  df-rp 13033  df-fz 13545  df-fzo 13692  df-fl 13829  df-mod 13907  df-seq 14040  df-exp 14100  df-fac 14310  df-bc 14339  df-hash 14367  df-cj 15135  df-re 15136  df-im 15137  df-sqrt 15271  df-abs 15272  df-clim 15521  df-sum 15720  df-dvds 16288  df-gcd 16529  df-prm 16706  df-pc 16871  df-sets 17198  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-ress 17275  df-plusg 17311  df-0g 17488  df-mre 17631  df-mrc 17632  df-acs 17634  df-mgm 18666  df-sgrp 18745  df-mnd 18761  df-submnd 18810  df-grp 18967  df-minusg 18968  df-sbg 18969  df-mulg 19099  df-subg 19154  df-eqg 19156  df-ga 19321  df-cntz 19348  df-od 19561  df-gex 19562  df-pgp 19563  df-lsm 19669  df-cmn 19815  df-abl 19816

This theorem is referenced by:  pgpfac1lem5  20114