Theorem pgpfac1lem4 20122

Description: Lemma for pgpfac1 20124. (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 20119	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))
21		ablgrp 19827	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ Grp)
22	9, 21	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
23	3	subgacs 19201	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → (SubGrp‘𝐺) ∈ (ACS‘𝐵))
24		acsmre 17710	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((SubGrp‘𝐺) ∈ (ACS‘𝐵) → (SubGrp‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵))
25	22, 23, 24	3syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (SubGrp‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵))
26	3	subgss 19167	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑈 ⊆ 𝐵)
27	12, 26	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ⊆ 𝐵)
28	27, 13	sseldd 4009	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐵)
29	1	mrcsncl 17670	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((SubGrp‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵) ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → (𝐾‘{𝐴}) ∈ (SubGrp‘𝐺))
30	25, 28, 29	syl2anc 583	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐾‘{𝐴}) ∈ (SubGrp‘𝐺))
31	2, 30	eqeltrid 2848	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
32	7	lsmcom 19900	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (𝑆 ⊕ 𝑊) = (𝑊 ⊕ 𝑆))
33	9, 31, 14, 32	syl3anc 1371	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊕ 𝑊) = (𝑊 ⊕ 𝑆))
34	20, 33	eleqtrd 2846	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑊 ⊕ 𝑆))
35		eqid 2740	. . . . . . 7 ⊢ (-g‘𝐺) = (-g‘𝐺)
36	35, 7, 14, 31	lsmelvalm 19693	. . . . . 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 2740	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴)) = (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴))
39	3, 19, 38, 1	cycsubg2 19250	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → (𝐾‘{𝐴}) = ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴)))
40	22, 28, 39	syl2anc 583	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐾‘{𝐴}) = ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴)))
41	2, 40	eqtrid 2792	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑆 = ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴)))
42	41	rexeqdv 3335	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝑆 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠) ↔ ∃𝑠 ∈ ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · 𝐴))(𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠)))
43		ovex 7481	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 · 𝐴) ∈ V
44	43	rgenw 3071	. . . . . . . 8 ⊢ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝐴) ∈ V
45		oveq2 7456	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑠 = (𝑘 · 𝐴) → (𝑤(-g‘𝐺)𝑠) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)))
46	45	eqeq2d 2751	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑠 = (𝑘 · 𝐴) → ((𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)𝑠) ↔ (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴))))
47	38, 46	rexrnmptw 7129	. . . . . . . 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 3185	. . . . 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 3296	. . . 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 725	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → 𝐺 ∈ Grp)
55	3	subgss 19167	. . . . . . . . . . 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 4008	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → 𝑤 ∈ 𝐵)
59		simplr 768	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → 𝑘 ∈ ℤ)
60	28	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → 𝐴 ∈ 𝐵)
61	3, 19	mulgcl 19131	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → (𝑘 · 𝐴) ∈ 𝐵)
62	54, 59, 60, 61	syl3anc 1371	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → (𝑘 · 𝐴) ∈ 𝐵)
63		pgpprm 19635	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 pGrp 𝐺 → 𝑃 ∈ ℙ)
64		prmz 16722	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
65	8, 63, 64	3syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℤ)
66	18	eldifad 3988	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑈)
67	27, 66	sseldd 4009	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐵)
68	3, 19	mulgcl 19131	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵)
69	22, 65, 67, 68	syl3anc 1371	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵)
70	69	ad2antrr 725	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵)
71		eqid 2740	. . . . . . . . 9 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
72	3, 71, 35	grpsubadd 19068	. . . . . . . 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 1372	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑤 ∈ 𝑊) → ((𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) = (𝑃 · 𝐶) ↔ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) = 𝑤))
74		eqcom 2747	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ↔ (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) = (𝑃 · 𝐶))
75		eqcom 2747	. . . . . . 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 3183	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (∃𝑤 ∈ 𝑊 (𝑃 · 𝐶) = (𝑤(-g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ↔ ∃𝑤 ∈ 𝑊 𝑤 = ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴))))
78		risset 3239	. . . . 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 3183	. . 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 770	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → 𝑘 ∈ ℤ)
94		simprr 772	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)
95		eqid 2740	. . 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 20121	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 · 𝐶)(+g‘𝐺)(𝑘 · 𝐴)) ∈ 𝑊)) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))
97	81, 96	rexlimddv 3167	1 ⊢ (𝜑 → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1537   ∈ wcel 2108  ∀wral 3067  ∃wrex 3076  Vcvv 3488   ∖ cdif 3973   ∩ cin 3975   ⊆ wss 3976   ⊊ wpss 3977  {csn 4648   class class class wbr 5166   ↦ cmpt 5249  ran crn 5701  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448  Fincfn 9003   / cdiv 11947  ℤcz 12639  ℙcprime 16718  Basecbs 17258  +_gcplusg 17311  0_gc0g 17499  Moorecmre 17640  mrClscmrc 17641  ACScacs 17643  Grpcgrp 18973  -_gcsg 18975  ._gcmg 19107  SubGrpcsubg 19160  odcod 19566  gExcgex 19567   pGrp cpgp 19568  LSSumclsm 19676  Abelcabl 19823

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-inf2 9710  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-iin 5018  df-disj 5134  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-se 5653  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-isom 6582  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-2o 8523  df-oadd 8526  df-omul 8527  df-er 8763  df-ec 8765  df-qs 8769  df-map 8886  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-sup 9511  df-inf 9512  df-oi 9579  df-dju 9970  df-card 10008  df-acn 10011  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-div 11948  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-n0 12554  df-xnn0 12626  df-z 12640  df-uz 12904  df-q 13014  df-rp 13058  df-fz 13568  df-fzo 13712  df-fl 13843  df-mod 13921  df-seq 14053  df-exp 14113  df-fac 14323  df-bc 14352  df-hash 14380  df-cj 15148  df-re 15149  df-im 15150  df-sqrt 15284  df-abs 15285  df-clim 15534  df-sum 15735  df-dvds 16303  df-gcd 16541  df-prm 16719  df-pc 16884  df-sets 17211  df-slot 17229  df-ndx 17241  df-base 17259  df-ress 17288  df-plusg 17324  df-0g 17501  df-mre 17644  df-mrc 17645  df-acs 17647  df-mgm 18678  df-sgrp 18757  df-mnd 18773  df-submnd 18819  df-grp 18976  df-minusg 18977  df-sbg 18978  df-mulg 19108  df-subg 19163  df-eqg 19165  df-ga 19330  df-cntz 19357  df-od 19570  df-gex 19571  df-pgp 19572  df-lsm 19678  df-cmn 19824  df-abl 19825

This theorem is referenced by:  pgpfac1lem5  20123