MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pgpfaclem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pgpfaclem1 20259
Description: Lemma for pgpfac 20262. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Apr-2016.) (Revised by Mario Carneiro, 3-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
pgpfac.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
pgpfac.c 𝐶 = {𝑟 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝐺 ↾s 𝑟) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp )}
pgpfac.g (𝜑 → 𝐺 ∈ Abel)
pgpfac.p (𝜑 → 𝑃 pGrp 𝐺)
pgpfac.f (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
pgpfac.u (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
pgpfac.a (𝜑 → ∀𝑡 ∈ (SubGrp‘𝐺)(𝑡 ⊊ 𝑈 → ∃𝑠 ∈ Word 𝐶(𝐺dom DProd 𝑠 ∧ (𝐺 DProd 𝑠) = 𝑡)))
pgpfac.h 𝐻 = (𝐺 ↾s 𝑈)
pgpfac.k 𝐾 = (mrCls‘(SubGrp‘𝐻))
pgpfac.o 𝑂 = (od‘𝐻)
pgpfac.e 𝐸 = (gEx‘𝐻)
pgpfac.0 0 = (0g‘𝐻)
pgpfac.l ⊕ = (LSSum‘𝐻)
pgpfac.1 (𝜑 → 𝐸 ≠ 1)
pgpfac.x (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑈)
pgpfac.oe (𝜑 → (𝑂‘𝑋) = 𝐸)
pgpfac.w (𝜑 → 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐻))
pgpfac.i (𝜑 → ((𝐾‘{𝑋}) ∩ 𝑊) = { 0 })
pgpfac.s (𝜑 → ((𝐾‘{𝑋}) ⊕ 𝑊) = 𝑈)
pgpfac.2 (𝜑 → 𝑆 ∈ Word 𝐶)
pgpfac.4 (𝜑 → 𝐺dom DProd 𝑆)
pgpfac.5 (𝜑 → (𝐺 DProd 𝑆) = 𝑊)
pgpfac.t 𝑇 = (𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)
Assertion
Ref Expression
pgpfaclem1 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ Word 𝐶(𝐺dom DProd 𝑠 ∧ (𝐺 DProd 𝑠) = 𝑈))
Distinct variable groups:   𝑡,𝑠,𝐶   𝑠,𝑟,𝑡,𝐺   𝐾,𝑟,𝑠   𝜑,𝑡   𝐵,𝑠,𝑡   𝑈,𝑟,𝑠,𝑡   𝑊,𝑠,𝑡   𝑋,𝑟,𝑠   𝑇,𝑠
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑠, 𝑟)   𝐵(𝑟)   𝐶(𝑟)   𝑃(𝑡, 𝑠, 𝑟)   ⊕ (𝑡, 𝑠, 𝑟)   𝑆(𝑡, 𝑠, 𝑟)   𝑇(𝑡, 𝑟)   𝐸(𝑡, 𝑠, 𝑟)   𝐻(𝑡, 𝑠, 𝑟)   𝐾(𝑡)   𝑂(𝑡, 𝑠, 𝑟)   𝑊(𝑟)   𝑋(𝑡)   0 (𝑡, 𝑠, 𝑟)

Proof of Theorem pgpfaclem1
StepHypRef Expression
1 pgpfac.t . . 3 𝑇 = (𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)
2 pgpfac.2 . . 3 (𝜑 → 𝑆 ∈ Word 𝐶)
3 pgpfac.u . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
4 pgpfac.h . . . . . . . . . . 11 𝐻 = (𝐺 ↾s 𝑈)
54subggrp 19301 . . . . . . . . . 10 (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝐻 ∈ Grp)
63, 5syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐻 ∈ Grp)
7 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
87subgacs 19333 . . . . . . . . 9 (𝐻 ∈ Grp → (SubGrp‘𝐻) ∈ (ACS‘(Base‘𝐻)))
96, 8syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → (SubGrp‘𝐻) ∈ (ACS‘(Base‘𝐻)))
109acsmred 17792 . . . . . . 7 (𝜑 → (SubGrp‘𝐻) ∈ (Moore‘(Base‘𝐻)))
11 pgpfac.x . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑈)
124subgbas 19302 . . . . . . . . 9 (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑈 = (Base‘𝐻))
133, 12syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑈 = (Base‘𝐻))
1411, 13eleqtrd 2862 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑋 ∈ (Base‘𝐻))
15 pgpfac.k . . . . . . . 8 𝐾 = (mrCls‘(SubGrp‘𝐻))
1615mrcsncl 17748 . . . . . . 7 (((SubGrp‘𝐻) ∈ (Moore‘(Base‘𝐻)) ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝐻)) → (𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐻))
1710, 14, 16syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐻))
184subsubg 19322 . . . . . . 7 (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → ((𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐻) ↔ ((𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝐾‘{𝑋}) ⊆ 𝑈)))
193, 18syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐻) ↔ ((𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝐾‘{𝑋}) ⊆ 𝑈)))
2017, 19mpbid 235 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝐾‘{𝑋}) ⊆ 𝑈))
2120simpld 500 . . . 4 (𝜑 → (𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐺))
224oveq1i 7418 . . . . . . 7 (𝐻 ↾s (𝐾‘{𝑋})) = ((𝐺 ↾s 𝑈) ↾s (𝐾‘{𝑋}))
2320simprd 501 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐾‘{𝑋}) ⊆ 𝑈)
24 ressabs 17388 . . . . . . . 8 ((𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝐾‘{𝑋}) ⊆ 𝑈) → ((𝐺 ↾s 𝑈) ↾s (𝐾‘{𝑋})) = (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})))
253, 23, 24syl2anc 596 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐺 ↾s 𝑈) ↾s (𝐾‘{𝑋})) = (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})))
2622, 25eqtrid 2807 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐻 ↾s (𝐾‘{𝑋})) = (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})))
277, 15cycsubgcyg2 20078 . . . . . . 7 ((𝐻 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝐻)) → (𝐻 ↾s (𝐾‘{𝑋})) ∈ CycGrp)
286, 14, 27syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐻 ↾s (𝐾‘{𝑋})) ∈ CycGrp)
2926, 28eqeltrrd 2861 . . . . 5 (𝜑 → (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})) ∈ CycGrp)
30 pgpfac.p . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑃 pGrp 𝐺)
31 pgpprm 19769 . . . . . . 7 (𝑃 pGrp 𝐺 → 𝑃 ∈ ℙ)
3230, 31syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ)
33 subgpgp 19773 . . . . . . 7 ((𝑃 pGrp 𝐺 ∧ (𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) → 𝑃 pGrp (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})))
3430, 21, 33syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑃 pGrp (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})))
35 brelrng 5919 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})) ∈ CycGrp ∧ 𝑃 pGrp (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋}))) → (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})) ∈ ran pGrp )
3632, 29, 34, 35syl3anc 1398 . . . . 5 (𝜑 → (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})) ∈ ran pGrp )
3729, 36elind 4145 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp ))
38 oveq2 7416 . . . . . 6 (𝑟 = (𝐾‘{𝑋}) → (𝐺 ↾s 𝑟) = (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})))
3938eleq1d 2845 . . . . 5 (𝑟 = (𝐾‘{𝑋}) → ((𝐺 ↾s 𝑟) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp ) ↔ (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp )))
40 pgpfac.c . . . . 5 𝐶 = {𝑟 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ (𝐺 ↾s 𝑟) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp )}
4139, 40elrab2 3648 . . . 4 ((𝐾‘{𝑋}) ∈ 𝐶 ↔ ((𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp )))
4221, 37, 41sylanbrc 595 . . 3 (𝜑 → (𝐾‘{𝑋}) ∈ 𝐶)
431, 2, 42cats1cld 14974 . 2 (𝜑 → 𝑇 ∈ Word 𝐶)
44 wrdf 14631 . . . . 5 (𝑇 ∈ Word 𝐶 → 𝑇:(0..^(♯‘𝑇))⟶𝐶)
4543, 44syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝑇:(0..^(♯‘𝑇))⟶𝐶)
4640ssrab3 4029 . . . 4 𝐶 ⊆ (SubGrp‘𝐺)
47 fss 6714 . . . 4 ((𝑇:(0..^(♯‘𝑇))⟶𝐶 ∧ 𝐶 ⊆ (SubGrp‘𝐺)) → 𝑇:(0..^(♯‘𝑇))⟶(SubGrp‘𝐺))
4845, 46, 47sylancl 598 . . 3 (𝜑 → 𝑇:(0..^(♯‘𝑇))⟶(SubGrp‘𝐺))
49 lencl 14646 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ Word 𝐶 → (♯‘𝑆) ∈ ℕ0)
502, 49syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ ℕ0)
5150nn0zd 12688 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ ℤ)
52 fzosn 13840 . . . . . 6 ((♯‘𝑆) ∈ ℤ → ((♯‘𝑆)..^((♯‘𝑆) + 1)) = {(♯‘𝑆)})
5351, 52syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ((♯‘𝑆)..^((♯‘𝑆) + 1)) = {(♯‘𝑆)})
5453ineq2d 4165 . . . 4 (𝜑 → ((0..^(♯‘𝑆)) ∩ ((♯‘𝑆)..^((♯‘𝑆) + 1))) = ((0..^(♯‘𝑆)) ∩ {(♯‘𝑆)}))
55 fzodisj 13797 . . . 4 ((0..^(♯‘𝑆)) ∩ ((♯‘𝑆)..^((♯‘𝑆) + 1))) = ∅
5654, 55eqtr3di 2810 . . 3 (𝜑 → ((0..^(♯‘𝑆)) ∩ {(♯‘𝑆)}) = ∅)
571fveq2i 6876 . . . . . . 7 (♯‘𝑇) = (♯‘(𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩))
5842s1cld 14718 . . . . . . . 8 (𝜑 → ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩ ∈ Word 𝐶)
59 ccatlen 14688 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ Word 𝐶 ∧ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩ ∈ Word 𝐶) → (♯‘(𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)) = ((♯‘𝑆) + (♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)))
602, 58, 59syl2anc 596 . . . . . . 7 (𝜑 → (♯‘(𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)) = ((♯‘𝑆) + (♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)))
6157, 60eqtrid 2807 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘𝑇) = ((♯‘𝑆) + (♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)))
62 s1len 14721 . . . . . . 7 (♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩) = 1
6362oveq2i 7419 . . . . . 6 ((♯‘𝑆) + (♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)) = ((♯‘𝑆) + 1)
6461, 63eqtrdi 2811 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑇) = ((♯‘𝑆) + 1))
6564oveq2d 7424 . . . 4 (𝜑 → (0..^(♯‘𝑇)) = (0..^((♯‘𝑆) + 1)))
66 nn0uz 12973 . . . . . 6 ℕ0 = (ℤ≥‘0)
6750, 66eleqtrdi 2870 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ (ℤ≥‘0))
68 fzosplitsn 13880 . . . . 5 ((♯‘𝑆) ∈ (ℤ≥‘0) → (0..^((♯‘𝑆) + 1)) = ((0..^(♯‘𝑆)) ∪ {(♯‘𝑆)}))
6967, 68syl 18 . . . 4 (𝜑 → (0..^((♯‘𝑆) + 1)) = ((0..^(♯‘𝑆)) ∪ {(♯‘𝑆)}))
7065, 69eqtrd 2795 . . 3 (𝜑 → (0..^(♯‘𝑇)) = ((0..^(♯‘𝑆)) ∪ {(♯‘𝑆)}))
71 eqid 2760 . . 3 (Cntz‘𝐺) = (Cntz‘𝐺)
72 eqid 2760 . . 3 (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
73 pgpfac.4 . . . 4 (𝜑 → 𝐺dom DProd 𝑆)
74 cats1un 14838 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ Word 𝐶 ∧ (𝐾‘{𝑋}) ∈ 𝐶) → (𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩) = (𝑆 ∪ {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩}))
752, 42, 74syl2anc 596 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩) = (𝑆 ∪ {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩}))
761, 75eqtrid 2807 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑇 = (𝑆 ∪ {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩}))
7776reseq1d 5965 . . . . 5 (𝜑 → (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆))) = ((𝑆 ∪ {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩}) ↾ (0..^(♯‘𝑆))))
78 wrdfn 14641 . . . . . . 7 (𝑆 ∈ Word 𝐶 → 𝑆 Fn (0..^(♯‘𝑆)))
792, 78syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑆 Fn (0..^(♯‘𝑆)))
80 fzonel 13777 . . . . . 6 ¬ (♯‘𝑆) ∈ (0..^(♯‘𝑆))
81 fsnunres 7181 . . . . . 6 ((𝑆 Fn (0..^(♯‘𝑆)) ∧ ¬ (♯‘𝑆) ∈ (0..^(♯‘𝑆))) → ((𝑆 ∪ {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩}) ↾ (0..^(♯‘𝑆))) = 𝑆)
8279, 80, 81sylancl 598 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑆 ∪ {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩}) ↾ (0..^(♯‘𝑆))) = 𝑆)
8377, 82eqtrd 2795 . . . 4 (𝜑 → (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆))) = 𝑆)
8473, 83breqtrrd 5132 . . 3 (𝜑 → 𝐺dom DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆))))
85 fvex 6886 . . . . . 6 (♯‘𝑆) ∈ V
86 dprdsn 20214 . . . . . 6 (((♯‘𝑆) ∈ V ∧ (𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (𝐺dom DProd {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩} ∧ (𝐺 DProd {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩}) = (𝐾‘{𝑋})))
8785, 21, 86sylancr 599 . . . . 5 (𝜑 → (𝐺dom DProd {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩} ∧ (𝐺 DProd {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩}) = (𝐾‘{𝑋})))
8887simpld 500 . . . 4 (𝜑 → 𝐺dom DProd {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩})
89 wrdfn 14641 . . . . . . 7 (𝑇 ∈ Word 𝐶 → 𝑇 Fn (0..^(♯‘𝑇)))
9043, 89syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑇 Fn (0..^(♯‘𝑇)))
91 ssun2 4124 . . . . . . . 8 {(♯‘𝑆)} ⊆ ((0..^(♯‘𝑆)) ∪ {(♯‘𝑆)})
9285snss 4744 . . . . . . . 8 ((♯‘𝑆) ∈ ((0..^(♯‘𝑆)) ∪ {(♯‘𝑆)}) ↔ {(♯‘𝑆)} ⊆ ((0..^(♯‘𝑆)) ∪ {(♯‘𝑆)}))
9391, 92mpbir 234 . . . . . . 7 (♯‘𝑆) ∈ ((0..^(♯‘𝑆)) ∪ {(♯‘𝑆)})
9493, 70eleqtrrid 2867 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ (0..^(♯‘𝑇)))
95 fnressn 7150 . . . . . 6 ((𝑇 Fn (0..^(♯‘𝑇)) ∧ (♯‘𝑆) ∈ (0..^(♯‘𝑇))) → (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}) = {⟨(♯‘𝑆), (𝑇‘(♯‘𝑆))⟩})
9690, 94, 95syl2anc 596 . . . . 5 (𝜑 → (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}) = {⟨(♯‘𝑆), (𝑇‘(♯‘𝑆))⟩})
971fveq1i 6874 . . . . . . . . 9 (𝑇‘(♯‘𝑆)) = ((𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)‘(♯‘𝑆))
9850nn0cnd 12639 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ ℂ)
9998addlidd 11483 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0 + (♯‘𝑆)) = (♯‘𝑆))
10099fveq2d 6877 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)‘(0 + (♯‘𝑆))) = ((𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)‘(♯‘𝑆)))
10197, 100eqtr4id 2814 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑇‘(♯‘𝑆)) = ((𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)‘(0 + (♯‘𝑆))))
102 1nn 12316 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℕ
10362, 102eqeltri 2856 . . . . . . . . . . 11 (♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩) ∈ ℕ
104 lbfzo0 13803 . . . . . . . . . . 11 (0 ∈ (0..^(♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)) ↔ (♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩) ∈ ℕ)
105103, 104mpbir 234 . . . . . . . . . 10 0 ∈ (0..^(♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩))
106105a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ (0..^(♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)))
107 ccatval3 14692 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∈ Word 𝐶 ∧ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩ ∈ Word 𝐶 ∧ 0 ∈ (0..^(♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩))) → ((𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)‘(0 + (♯‘𝑆))) = (⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩‘0))
1082, 58, 106, 107syl3anc 1398 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)‘(0 + (♯‘𝑆))) = (⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩‘0))
109 fvex 6886 . . . . . . . . 9 (𝐾‘{𝑋}) ∈ V
110 s1fv 14726 . . . . . . . . 9 ((𝐾‘{𝑋}) ∈ V → (⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩‘0) = (𝐾‘{𝑋}))
111109, 110mp1i 14 . . . . . . . 8 (𝜑 → (⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩‘0) = (𝐾‘{𝑋}))
112101, 108, 1113eqtrd 2799 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑇‘(♯‘𝑆)) = (𝐾‘{𝑋}))
113112opeq2d 4839 . . . . . 6 (𝜑 → ⟨(♯‘𝑆), (𝑇‘(♯‘𝑆))⟩ = ⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩)
114113sneqd 4595 . . . . 5 (𝜑 → {⟨(♯‘𝑆), (𝑇‘(♯‘𝑆))⟩} = {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩})
11596, 114eqtrd 2795 . . . 4 (𝜑 → (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}) = {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩})
11688, 115breqtrrd 5132 . . 3 (𝜑 → 𝐺dom DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}))
117 pgpfac.g . . . 4 (𝜑 → 𝐺 ∈ Abel)
118 dprdsubg 20202 . . . . 5 (𝐺dom DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆))) → (𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆)))) ∈ (SubGrp‘𝐺))
11984, 118syl 18 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆)))) ∈ (SubGrp‘𝐺))
120 dprdsubg 20202 . . . . 5 (𝐺dom DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}) → (𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)})) ∈ (SubGrp‘𝐺))
121116, 120syl 18 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)})) ∈ (SubGrp‘𝐺))
12271, 117, 119, 121ablcntzd 20033 . . 3 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆)))) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘(𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}))))
123 pgpfac.i . . . 4 (𝜑 → ((𝐾‘{𝑋}) ∩ 𝑊) = { 0 })
12483oveq2d 7424 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆)))) = (𝐺 DProd 𝑆))
125 pgpfac.5 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 DProd 𝑆) = 𝑊)
126124, 125eqtrd 2795 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆)))) = 𝑊)
127115oveq2d 7424 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)})) = (𝐺 DProd {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩}))
12887simprd 501 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 DProd {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩}) = (𝐾‘{𝑋}))
129127, 128eqtrd 2795 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)})) = (𝐾‘{𝑋}))
130126, 129ineq12d 4166 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆)))) ∩ (𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}))) = (𝑊 ∩ (𝐾‘{𝑋})))
131 incom 4154 . . . . 5 (𝑊 ∩ (𝐾‘{𝑋})) = ((𝐾‘{𝑋}) ∩ 𝑊)
132130, 131eqtrdi 2811 . . . 4 (𝜑 → ((𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆)))) ∩ (𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}))) = ((𝐾‘{𝑋}) ∩ 𝑊))
1334, 72subg0 19304 . . . . . . 7 (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (0g‘𝐺) = (0g‘𝐻))
1343, 133syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (0g‘𝐺) = (0g‘𝐻))
135 pgpfac.0 . . . . . 6 0 = (0g‘𝐻)
136134, 135eqtr4di 2813 . . . . 5 (𝜑 → (0g‘𝐺) = 0 )
137136sneqd 4595 . . . 4 (𝜑 → {(0g‘𝐺)} = { 0 })
138123, 132, 1373eqtr4d 2805 . . 3 (𝜑 → ((𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆)))) ∩ (𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}))) = {(0g‘𝐺)})
13948, 56, 70, 71, 72, 84, 116, 122, 138dmdprdsplit2 20224 . 2 (𝜑 → 𝐺dom DProd 𝑇)
140 eqid 2760 . . . . 5 (LSSum‘𝐺) = (LSSum‘𝐺)
14148, 56, 70, 140, 139dprdsplit 20226 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 DProd 𝑇) = ((𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆))))(LSSum‘𝐺)(𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}))))
142126, 129oveq12d 7426 . . . 4 (𝜑 → ((𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆))))(LSSum‘𝐺)(𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}))) = (𝑊(LSSum‘𝐺)(𝐾‘{𝑋})))
143126, 119eqeltrrd 2861 . . . . 5 (𝜑 → 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐺))
144140lsmcom 20034 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (𝑊(LSSum‘𝐺)(𝐾‘{𝑋})) = ((𝐾‘{𝑋})(LSSum‘𝐺)𝑊))
145117, 143, 21, 144syl3anc 1398 . . . 4 (𝜑 → (𝑊(LSSum‘𝐺)(𝐾‘{𝑋})) = ((𝐾‘{𝑋})(LSSum‘𝐺)𝑊))
146141, 142, 1453eqtrd 2799 . . 3 (𝜑 → (𝐺 DProd 𝑇) = ((𝐾‘{𝑋})(LSSum‘𝐺)𝑊))
147 pgpfac.w . . . . . 6 (𝜑 → 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐻))
1487subgss 19299 . . . . . 6 (𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐻) → 𝑊 ⊆ (Base‘𝐻))
149147, 148syl 18 . . . . 5 (𝜑 → 𝑊 ⊆ (Base‘𝐻))
150149, 13sseqtrrd 3967 . . . 4 (𝜑 → 𝑊 ⊆ 𝑈)
151 pgpfac.l . . . . 5 ⊕ = (LSSum‘𝐻)
1524, 140, 151subglsm 19849 . . . 4 ((𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝐾‘{𝑋}) ⊆ 𝑈 ∧ 𝑊 ⊆ 𝑈) → ((𝐾‘{𝑋})(LSSum‘𝐺)𝑊) = ((𝐾‘{𝑋}) ⊕ 𝑊))
1533, 23, 150, 152syl3anc 1398 . . 3 (𝜑 → ((𝐾‘{𝑋})(LSSum‘𝐺)𝑊) = ((𝐾‘{𝑋}) ⊕ 𝑊))
154 pgpfac.s . . 3 (𝜑 → ((𝐾‘{𝑋}) ⊕ 𝑊) = 𝑈)
155146, 153, 1543eqtrd 2799 . 2 (𝜑 → (𝐺 DProd 𝑇) = 𝑈)
156 breq2 5106 . . . 4 (𝑠 = 𝑇 → (𝐺dom DProd 𝑠 ↔ 𝐺dom DProd 𝑇))
157 oveq2 7416 . . . . 5 (𝑠 = 𝑇 → (𝐺 DProd 𝑠) = (𝐺 DProd 𝑇))
158157eqeq1d 2762 . . . 4 (𝑠 = 𝑇 → ((𝐺 DProd 𝑠) = 𝑈 ↔ (𝐺 DProd 𝑇) = 𝑈))
159156, 158anbi12d 644 . . 3 (𝑠 = 𝑇 → ((𝐺dom DProd 𝑠 ∧ (𝐺 DProd 𝑠) = 𝑈) ↔ (𝐺dom DProd 𝑇 ∧ (𝐺 DProd 𝑇) = 𝑈)))
160159rspcev 3576 . 2 ((𝑇 ∈ Word 𝐶 ∧ (𝐺dom DProd 𝑇 ∧ (𝐺 DProd 𝑇) = 𝑈)) → ∃𝑠 ∈ Word 𝐶(𝐺dom DProd 𝑠 ∧ (𝐺 DProd 𝑠) = 𝑈))
16143, 139, 155, 160syl12anc 850 1 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ Word 𝐶(𝐺dom DProd 𝑠 ∧ (𝐺 DProd 𝑠) = 𝑈))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  {crab 3412  Vcvv 3450   ∪ cun 3896   ∩ cin 3897   ⊆ wss 3898   ⊊ wpss 3899  ∅c0 4278  {csn 4583  ⟨cop 4589   class class class wbr 5102  dom cdm 5647  ran crn 5648   ↾ cres 5649   Fn wfn 6522  ⟶wf 6523  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  Fincfn 8951  0cc0 11172  1c1 11173   + caddc 11175  ℕcn 12305  ℕ0cn0 12576  ℤcz 12663  ℤ≥cuz 12935  ..^cfzo 13757  ♯chash 14442  Word cword 14626   ++ cconcat 14683  ⟨“cs1 14710  ℙcprime 16809  Basecbs 17349   ↾s cress 17370  0gc0g 17572  Moorecmre 17714  mrClscmrc 17715  ACScacs 17717  Grpcgrp 19106  SubGrpcsubg 19292  Cntzccntz 19491  odcod 19700  gExcgex 19701   pGrp cpgp 19702  LSSumclsm 19810  Abelcabl 19957  CycGrpccyg 20053   DProd cdprd 20171
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11228  ax-resscn 11229  ax-1cn 11230  ax-icn 11231  ax-addcl 11232  ax-addrcl 11233  ax-mulcl 11234  ax-mulrcl 11235  ax-mulcom 11236  ax-addass 11237  ax-mulass 11238  ax-distr 11239  ax-i2m1 11240  ax-1ne0 11241  ax-1rid 11242  ax-rnegex 11243  ax-rrecex 11244  ax-cnre 11245  ax-pre-lttri 11246  ax-pre-lttrn 11247  ax-pre-ltadd 11248  ax-pre-mulgt0 11249
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  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-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-isom 6536  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7676  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-supp 8156  df-tpos 8221  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-2o 8455  df-er 8695  df-map 8827  df-ixp 8904  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-fsupp 9332  df-sup 9412  df-inf 9413  df-oi 9482  df-card 9992  df-pnf 11317  df-mnf 11318  df-xr 11319  df-ltxr 11320  df-le 11321  df-sub 11515  df-neg 11516  df-nn 12306  df-2 12375  df-n0 12577  df-z 12664  df-uz 12936  df-fz 13610  df-fzo 13758  df-seq 14114  df-hash 14443  df-word 14627  df-concat 14684  df-s1 14711  df-sets 17304  df-slot 17322  df-ndx 17334  df-base 17350  df-ress 17371  df-plusg 17403  df-0g 17574  df-gsum 17575  df-mre 17718  df-mrc 17719  df-acs 17721  df-mgm 18778  df-sgrp 18870  df-mnd 18886  df-mhm 18940  df-submnd 18941  df-grp 19109  df-minusg 19110  df-sbg 19111  df-mulg 19240  df-subg 19295  df-ghm 19390  df-gim 19435  df-cntz 19493  df-oppg 19522  df-od 19704  df-pgp 19706  df-lsm 19812  df-cmn 19958  df-abl 19959  df-cyg 20054  df-dprd 20173
This theorem is used by:  pgpfaclem2  20260
  Copyright terms: Public domain W3C validator