| Step | Hyp | Ref | Expression | 
|---|
| 1 |  | pgpfac1.n | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin) | 
| 2 |  | pwfi 9357 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝐵 ∈ Fin ↔ 𝒫
𝐵 ∈
Fin) | 
| 3 | 1, 2 | sylib 218 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝒫 𝐵 ∈ Fin) | 
| 4 | 3 | adantr 480 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → 𝒫 𝐵 ∈ Fin) | 
| 5 |  | pgpfac1.b | . . . . . . . . . . . 12
⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺) | 
| 6 | 5 | subgss 19145 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑣 ⊆ 𝐵) | 
| 7 | 6 | 3ad2ant2 1135 | . . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)) → 𝑣 ⊆ 𝐵) | 
| 8 |  | velpw 4605 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑣 ∈ 𝒫 𝐵 ↔ 𝑣 ⊆ 𝐵) | 
| 9 | 7, 8 | sylibr 234 | . . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)) → 𝑣 ∈ 𝒫 𝐵) | 
| 10 | 9 | rabssdv 4075 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ⊆ 𝒫 𝐵) | 
| 11 | 4, 10 | ssfid 9301 | . . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∈ Fin) | 
| 12 |  | finnum 9988 | . . . . . . 7
⊢ ({𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∈ Fin → {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∈ dom card) | 
| 13 | 11, 12 | syl 17 | . . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∈ dom card) | 
| 14 |  | pgpfac1.s | . . . . . . . . . 10
⊢ 𝑆 = (𝐾‘{𝐴}) | 
| 15 |  | pgpfac1.g | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Abel) | 
| 16 |  | ablgrp 19803 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ Grp) | 
| 17 | 15, 16 | syl 17 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp) | 
| 18 | 5 | subgacs 19179 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝐺 ∈ Grp →
(SubGrp‘𝐺) ∈
(ACS‘𝐵)) | 
| 19 |  | acsmre 17695 | . . . . . . . . . . . 12
⊢
((SubGrp‘𝐺)
∈ (ACS‘𝐵) →
(SubGrp‘𝐺) ∈
(Moore‘𝐵)) | 
| 20 | 17, 18, 19 | 3syl 18 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (SubGrp‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵)) | 
| 21 |  | pgpfac1.u | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺)) | 
| 22 | 5 | subgss 19145 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑈 ⊆ 𝐵) | 
| 23 | 21, 22 | syl 17 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑈 ⊆ 𝐵) | 
| 24 |  | pgpfac1.au | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑈) | 
| 25 | 23, 24 | sseldd 3984 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐵) | 
| 26 |  | pgpfac1.k | . . . . . . . . . . . 12
⊢ 𝐾 =
(mrCls‘(SubGrp‘𝐺)) | 
| 27 | 26 | mrcsncl 17655 | . . . . . . . . . . 11
⊢
(((SubGrp‘𝐺)
∈ (Moore‘𝐵)
∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → (𝐾‘{𝐴}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) | 
| 28 | 20, 25, 27 | syl2anc 584 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (𝐾‘{𝐴}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) | 
| 29 | 14, 28 | eqeltrid 2845 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺)) | 
| 30 | 29 | adantr 480 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺)) | 
| 31 |  | simpr 484 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → 𝑆 ⊊ 𝑈) | 
| 32 | 24 | snssd 4809 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → {𝐴} ⊆ 𝑈) | 
| 33 | 32, 23 | sstrd 3994 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → {𝐴} ⊆ 𝐵) | 
| 34 | 20, 26, 33 | mrcssidd 17668 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → {𝐴} ⊆ (𝐾‘{𝐴})) | 
| 35 | 34, 14 | sseqtrrdi 4025 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → {𝐴} ⊆ 𝑆) | 
| 36 |  | snssg 4783 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ∈ 𝑆 ↔ {𝐴} ⊆ 𝑆)) | 
| 37 | 25, 36 | syl 17 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (𝐴 ∈ 𝑆 ↔ {𝐴} ⊆ 𝑆)) | 
| 38 | 35, 37 | mpbird 257 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑆) | 
| 39 | 38 | adantr 480 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → 𝐴 ∈ 𝑆) | 
| 40 |  | psseq1 4090 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑣 = 𝑆 → (𝑣 ⊊ 𝑈 ↔ 𝑆 ⊊ 𝑈)) | 
| 41 |  | eleq2 2830 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑣 = 𝑆 → (𝐴 ∈ 𝑣 ↔ 𝐴 ∈ 𝑆)) | 
| 42 | 40, 41 | anbi12d 632 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝑣 = 𝑆 → ((𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣) ↔ (𝑆 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑆))) | 
| 43 | 42 | rspcev 3622 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑆 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑆)) → ∃𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)(𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)) | 
| 44 | 30, 31, 39, 43 | syl12anc 837 | . . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → ∃𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)(𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)) | 
| 45 |  | rabn0 4389 | . . . . . . 7
⊢ ({𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)(𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)) | 
| 46 | 44, 45 | sylibr 234 | . . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ≠ ∅) | 
| 47 |  | simpr1 1195 | . . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) ∧ (𝑢 ⊆ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∧ 𝑢 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or
𝑢)) → 𝑢 ⊆ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}) | 
| 48 |  | simpr2 1196 | . . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) ∧ (𝑢 ⊆ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∧ 𝑢 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or
𝑢)) → 𝑢 ≠ ∅) | 
| 49 | 11 | adantr 480 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) ∧ (𝑢 ⊆ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∧ 𝑢 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or
𝑢)) → {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∈ Fin) | 
| 50 | 49, 47 | ssfid 9301 | . . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) ∧ (𝑢 ⊆ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∧ 𝑢 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or
𝑢)) → 𝑢 ∈ Fin) | 
| 51 |  | simpr3 1197 | . . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) ∧ (𝑢 ⊆ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∧ 𝑢 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or
𝑢)) →
[⊊] Or 𝑢) | 
| 52 |  | fin1a2lem10 10449 | . . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑢 ≠ ∅ ∧ 𝑢 ∈ Fin ∧
[⊊] Or 𝑢)
→ ∪ 𝑢 ∈ 𝑢) | 
| 53 | 48, 50, 51, 52 | syl3anc 1373 | . . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) ∧ (𝑢 ⊆ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∧ 𝑢 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or
𝑢)) → ∪ 𝑢
∈ 𝑢) | 
| 54 | 47, 53 | sseldd 3984 | . . . . . . . 8
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) ∧ (𝑢 ⊆ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∧ 𝑢 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or
𝑢)) → ∪ 𝑢
∈ {𝑣 ∈
(SubGrp‘𝐺) ∣
(𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}) | 
| 55 | 54 | ex 412 | . . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → ((𝑢 ⊆ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∧ 𝑢 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or
𝑢) → ∪ 𝑢
∈ {𝑣 ∈
(SubGrp‘𝐺) ∣
(𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)})) | 
| 56 | 55 | alrimiv 1927 | . . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → ∀𝑢((𝑢 ⊆ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∧ 𝑢 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or
𝑢) → ∪ 𝑢
∈ {𝑣 ∈
(SubGrp‘𝐺) ∣
(𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)})) | 
| 57 |  | zornn0g 10545 | . . . . . 6
⊢ (({𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∈ dom card ∧ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ≠ ∅ ∧ ∀𝑢((𝑢 ⊆ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ∧ 𝑢 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or
𝑢) → ∪ 𝑢
∈ {𝑣 ∈
(SubGrp‘𝐺) ∣
(𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)})) → ∃𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∀𝑤 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤) | 
| 58 | 13, 46, 56, 57 | syl3anc 1373 | . . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → ∃𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∀𝑤 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤) | 
| 59 |  | psseq1 4090 | . . . . . . . 8
⊢ (𝑣 = 𝑤 → (𝑣 ⊊ 𝑈 ↔ 𝑤 ⊊ 𝑈)) | 
| 60 |  | eleq2 2830 | . . . . . . . 8
⊢ (𝑣 = 𝑤 → (𝐴 ∈ 𝑣 ↔ 𝐴 ∈ 𝑤)) | 
| 61 | 59, 60 | anbi12d 632 | . . . . . . 7
⊢ (𝑣 = 𝑤 → ((𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣) ↔ (𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤))) | 
| 62 | 61 | ralrab 3699 | . . . . . 6
⊢
(∀𝑤 ∈
{𝑣 ∈
(SubGrp‘𝐺) ∣
(𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤 ↔ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) | 
| 63 | 62 | rexbii 3094 | . . . . 5
⊢
(∃𝑠 ∈
{𝑣 ∈
(SubGrp‘𝐺) ∣
(𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∀𝑤 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤 ↔ ∃𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) | 
| 64 | 58, 63 | sylib 218 | . . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊊ 𝑈) → ∃𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) | 
| 65 | 64 | ex 412 | . . 3
⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊊ 𝑈 → ∃𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) | 
| 66 |  | pgpfac1.3 | . . . . 5
⊢ (𝜑 → ∀𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠))) | 
| 67 |  | psseq1 4090 | . . . . . . 7
⊢ (𝑣 = 𝑠 → (𝑣 ⊊ 𝑈 ↔ 𝑠 ⊊ 𝑈)) | 
| 68 |  | eleq2 2830 | . . . . . . 7
⊢ (𝑣 = 𝑠 → (𝐴 ∈ 𝑣 ↔ 𝐴 ∈ 𝑠)) | 
| 69 | 67, 68 | anbi12d 632 | . . . . . 6
⊢ (𝑣 = 𝑠 → ((𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣) ↔ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) | 
| 70 | 69 | ralrab 3699 | . . . . 5
⊢
(∀𝑠 ∈
{𝑣 ∈
(SubGrp‘𝐺) ∣
(𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠) ↔ ∀𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠))) | 
| 71 | 66, 70 | sylibr 234 | . . . 4
⊢ (𝜑 → ∀𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠)) | 
| 72 |  | r19.29 3114 | . . . . 5
⊢
((∀𝑠 ∈
{𝑣 ∈
(SubGrp‘𝐺) ∣
(𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠) ∧ ∃𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) → ∃𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} (∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠) ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) | 
| 73 | 69 | elrab 3692 | . . . . . . 7
⊢ (𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} ↔ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) | 
| 74 |  | ineq2 4214 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑡 = 𝑣 → (𝑆 ∩ 𝑡) = (𝑆 ∩ 𝑣)) | 
| 75 | 74 | eqeq1d 2739 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑡 = 𝑣 → ((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ↔ (𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 })) | 
| 76 |  | oveq2 7439 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑡 = 𝑣 → (𝑆 ⊕ 𝑡) = (𝑆 ⊕ 𝑣)) | 
| 77 | 76 | eqeq1d 2739 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑡 = 𝑣 → ((𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠 ↔ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠)) | 
| 78 | 75, 77 | anbi12d 632 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑡 = 𝑣 → (((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠) ↔ ((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠))) | 
| 79 | 78 | cbvrexvw 3238 | . . . . . . . . 9
⊢
(∃𝑡 ∈
(SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠) ↔ ∃𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠)) | 
| 80 |  | simprrl 781 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) → 𝑠 ⊊ 𝑈) | 
| 81 | 80 | ad2antrr 726 | . . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ ((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) → 𝑠 ⊊ 𝑈) | 
| 82 |  | simpr2 1196 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ ((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) → (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠) | 
| 83 | 82 | psseq1d 4095 | . . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ ((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) → ((𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑈 ↔ 𝑠 ⊊ 𝑈)) | 
| 84 | 81, 83 | mpbird 257 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ ((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) → (𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑈) | 
| 85 |  | pssdif 4369 | . . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑈 → (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)) ≠ ∅) | 
| 86 |  | n0 4353 | . . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)) ≠ ∅ ↔ ∃𝑏 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣))) | 
| 87 | 85, 86 | sylib 218 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑈 → ∃𝑏 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣))) | 
| 88 | 84, 87 | syl 17 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ ((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) → ∃𝑏 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣))) | 
| 89 |  | pgpfac1.o | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ 𝑂 = (od‘𝐺) | 
| 90 |  | pgpfac1.e | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ 𝐸 = (gEx‘𝐺) | 
| 91 |  | pgpfac1.z | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢  0 =
(0g‘𝐺) | 
| 92 |  | pgpfac1.l | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢  ⊕ =
(LSSum‘𝐺) | 
| 93 |  | pgpfac1.p | . . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → 𝑃 pGrp 𝐺) | 
| 94 | 93 | ad3antrrr 730 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → 𝑃 pGrp 𝐺) | 
| 95 | 15 | ad3antrrr 730 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → 𝐺 ∈ Abel) | 
| 96 | 1 | ad3antrrr 730 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → 𝐵 ∈ Fin) | 
| 97 |  | pgpfac1.oe | . . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) = 𝐸) | 
| 98 | 97 | ad3antrrr 730 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → (𝑂‘𝐴) = 𝐸) | 
| 99 | 21 | ad3antrrr 730 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺)) | 
| 100 | 24 | ad3antrrr 730 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → 𝐴 ∈ 𝑈) | 
| 101 |  | simplr 769 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) | 
| 102 |  | simprl1 1219 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → (𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 }) | 
| 103 | 84 | adantrr 717 | . . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → (𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑈) | 
| 104 | 103 | pssssd 4100 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → (𝑆 ⊕ 𝑣) ⊆ 𝑈) | 
| 105 |  | simprl3 1221 | . . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) | 
| 106 | 82 | adantrr 717 | . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠) | 
| 107 |  | psseq1 4090 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
⊢ ((𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 → ((𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑦 ↔ 𝑠 ⊊ 𝑦)) | 
| 108 | 107 | notbid 318 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
⊢ ((𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 → (¬ (𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑦 ↔ ¬ 𝑠 ⊊ 𝑦)) | 
| 109 | 108 | imbi2d 340 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
⊢ ((𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 → (((𝑦 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑦) → ¬ (𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑦) ↔ ((𝑦 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑦) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑦))) | 
| 110 | 109 | ralbidv 3178 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 → (∀𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑦 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑦) → ¬ (𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑦 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑦) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑦))) | 
| 111 |  | psseq1 4090 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
⊢ (𝑦 = 𝑤 → (𝑦 ⊊ 𝑈 ↔ 𝑤 ⊊ 𝑈)) | 
| 112 |  | eleq2 2830 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
⊢ (𝑦 = 𝑤 → (𝐴 ∈ 𝑦 ↔ 𝐴 ∈ 𝑤)) | 
| 113 | 111, 112 | anbi12d 632 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
⊢ (𝑦 = 𝑤 → ((𝑦 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑦) ↔ (𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤))) | 
| 114 |  | psseq2 4091 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
⊢ (𝑦 = 𝑤 → (𝑠 ⊊ 𝑦 ↔ 𝑠 ⊊ 𝑤)) | 
| 115 | 114 | notbid 318 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
⊢ (𝑦 = 𝑤 → (¬ 𝑠 ⊊ 𝑦 ↔ ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) | 
| 116 | 113, 115 | imbi12d 344 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
⊢ (𝑦 = 𝑤 → (((𝑦 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑦) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑦) ↔ ((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) | 
| 117 | 116 | cbvralvw 3237 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢
(∀𝑦 ∈
(SubGrp‘𝐺)((𝑦 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑦) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑦) ↔ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) | 
| 118 | 110, 117 | bitrdi 287 | . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 → (∀𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑦 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑦) → ¬ (𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑦) ↔ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) | 
| 119 | 106, 118 | syl 17 | . . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → (∀𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑦 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑦) → ¬ (𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑦) ↔ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) | 
| 120 | 105, 119 | mpbird 257 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → ∀𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑦 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑦) → ¬ (𝑆 ⊕ 𝑣) ⊊ 𝑦)) | 
| 121 |  | simprr 773 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣))) | 
| 122 |  | eqid 2737 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢
(.g‘𝐺) = (.g‘𝐺) | 
| 123 | 26, 14, 5, 89, 90, 91, 92, 94, 95, 96, 98, 99, 100, 101, 102, 104, 120, 121, 122 | pgpfac1lem4 20098 | . . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) ∧ 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)))) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈)) | 
| 124 | 123 | expr 456 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ ((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) → (𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))) | 
| 125 | 124 | exlimdv 1933 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ ((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) → (∃𝑏 𝑏 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑣)) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))) | 
| 126 | 88, 125 | mpd 15 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) ∧ ((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤))) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈)) | 
| 127 | 126 | 3exp2 1355 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → ((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } → ((𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠 → (∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))))) | 
| 128 | 127 | impd 410 | . . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) ∧ 𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠) → (∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈)))) | 
| 129 | 128 | rexlimdva 3155 | . . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) → (∃𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑣) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑣) = 𝑠) → (∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈)))) | 
| 130 | 79, 129 | biimtrid 242 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) → (∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠) → (∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈)))) | 
| 131 | 130 | impd 410 | . . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝑠 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑠))) → ((∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠) ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))) | 
| 132 | 73, 131 | sylan2b 594 | . . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}) → ((∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠) ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))) | 
| 133 | 132 | rexlimdva 3155 | . . . . 5
⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)} (∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠) ∧ ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))) | 
| 134 | 72, 133 | syl5 34 | . . . 4
⊢ (𝜑 → ((∀𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑠) ∧ ∃𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤)) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))) | 
| 135 | 71, 134 | mpand 695 | . . 3
⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ {𝑣 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝑣 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑣)}∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ 𝑠 ⊊ 𝑤) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))) | 
| 136 | 65, 135 | syld 47 | . 2
⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊊ 𝑈 → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))) | 
| 137 | 91 | 0subg 19169 | . . . . . 6
⊢ (𝐺 ∈ Grp → { 0 } ∈
(SubGrp‘𝐺)) | 
| 138 | 17, 137 | syl 17 | . . . . 5
⊢ (𝜑 → { 0 } ∈
(SubGrp‘𝐺)) | 
| 139 | 138 | adantr 480 | . . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 = 𝑈) → { 0 } ∈
(SubGrp‘𝐺)) | 
| 140 | 91 | subg0cl 19152 | . . . . . . . 8
⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 0 ∈ 𝑆) | 
| 141 | 29, 140 | syl 17 | . . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 0 ∈ 𝑆) | 
| 142 | 141 | snssd 4809 | . . . . . 6
⊢ (𝜑 → { 0 } ⊆ 𝑆) | 
| 143 | 142 | adantr 480 | . . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 = 𝑈) → { 0 } ⊆ 𝑆) | 
| 144 |  | sseqin2 4223 | . . . . 5
⊢ ({ 0 } ⊆
𝑆 ↔ (𝑆 ∩ { 0 }) = { 0 }) | 
| 145 | 143, 144 | sylib 218 | . . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 = 𝑈) → (𝑆 ∩ { 0 }) = { 0 }) | 
| 146 | 92 | lsmss2 19685 | . . . . . . 7
⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ { 0 } ∈
(SubGrp‘𝐺) ∧ {
0 }
⊆ 𝑆) → (𝑆 ⊕ { 0 }) = 𝑆) | 
| 147 | 29, 138, 142, 146 | syl3anc 1373 | . . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊕ { 0 }) = 𝑆) | 
| 148 | 147 | eqeq1d 2739 | . . . . 5
⊢ (𝜑 → ((𝑆 ⊕ { 0 }) = 𝑈 ↔ 𝑆 = 𝑈)) | 
| 149 | 148 | biimpar 477 | . . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 = 𝑈) → (𝑆 ⊕ { 0 }) = 𝑈) | 
| 150 |  | ineq2 4214 | . . . . . . 7
⊢ (𝑡 = { 0 } → (𝑆 ∩ 𝑡) = (𝑆 ∩ { 0 })) | 
| 151 | 150 | eqeq1d 2739 | . . . . . 6
⊢ (𝑡 = { 0 } → ((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ↔ (𝑆 ∩ { 0 }) = { 0 })) | 
| 152 |  | oveq2 7439 | . . . . . . 7
⊢ (𝑡 = { 0 } → (𝑆 ⊕ 𝑡) = (𝑆 ⊕ { 0
})) | 
| 153 | 152 | eqeq1d 2739 | . . . . . 6
⊢ (𝑡 = { 0 } → ((𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈 ↔ (𝑆 ⊕ { 0 }) = 𝑈)) | 
| 154 | 151, 153 | anbi12d 632 | . . . . 5
⊢ (𝑡 = { 0 } → (((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈) ↔ ((𝑆 ∩ { 0 }) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ { 0 }) = 𝑈))) | 
| 155 | 154 | rspcev 3622 | . . . 4
⊢ (({ 0 } ∈
(SubGrp‘𝐺) ∧
((𝑆 ∩ { 0 }) = { 0 } ∧
(𝑆 ⊕ { 0 }) = 𝑈)) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈)) | 
| 156 | 139, 145,
149, 155 | syl12anc 837 | . . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 = 𝑈) → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈)) | 
| 157 | 156 | ex 412 | . 2
⊢ (𝜑 → (𝑆 = 𝑈 → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈))) | 
| 158 | 26 | mrcsscl 17663 | . . . . 5
⊢
(((SubGrp‘𝐺)
∈ (Moore‘𝐵)
∧ {𝐴} ⊆ 𝑈 ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (𝐾‘{𝐴}) ⊆ 𝑈) | 
| 159 | 20, 32, 21, 158 | syl3anc 1373 | . . . 4
⊢ (𝜑 → (𝐾‘{𝐴}) ⊆ 𝑈) | 
| 160 | 14, 159 | eqsstrid 4022 | . . 3
⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ 𝑈) | 
| 161 |  | sspss 4102 | . . 3
⊢ (𝑆 ⊆ 𝑈 ↔ (𝑆 ⊊ 𝑈 ∨ 𝑆 = 𝑈)) | 
| 162 | 160, 161 | sylib 218 | . 2
⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊊ 𝑈 ∨ 𝑆 = 𝑈)) | 
| 163 | 136, 157,
162 | mpjaod 861 | 1
⊢ (𝜑 → ∃𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑆 ∩ 𝑡) = { 0 } ∧ (𝑆 ⊕ 𝑡) = 𝑈)) |