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

Theorem pgpfaclem1 20298
Description: Lemma for pgpfac 20301. (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 19340 . . . . . . . . . 10 (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝐻 ∈ Grp)
63, 5syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐻 ∈ Grp)
7 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
87subgacs 19372 . . . . . . . . 9 (𝐻 ∈ Grp → (SubGrp‘𝐻) ∈ (ACS‘(Base‘𝐻)))
96, 8syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → (SubGrp‘𝐻) ∈ (ACS‘(Base‘𝐻)))
109acsmred 17831 . . . . . . 7 (𝜑 → (SubGrp‘𝐻) ∈ (Moore‘(Base‘𝐻)))
11 pgpfac.x . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑈)
124subgbas 19341 . . . . . . . . 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 17787 . . . . . . 7 (((SubGrp‘𝐻) ∈ (Moore‘(Base‘𝐻)) ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝐻)) → (𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐻))
1710, 14, 16syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐾‘{𝑋}) ∈ (SubGrp‘𝐻))
184subsubg 19361 . . . . . . 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 7430 . . . . . . 7 (𝐻 ↾s (𝐾‘{𝑋})) = ((𝐺 ↾s 𝑈) ↾s (𝐾‘{𝑋}))
2320simprd 501 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐾‘{𝑋}) ⊆ 𝑈)
24 ressabs 17427 . . . . . . . 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 20117 . . . . . . 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 19808 . . . . . . 7 (𝑃 pGrp 𝐺 → 𝑃 ∈ ℙ)
3230, 31syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ)
33 subgpgp 19812 . . . . . . 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 5922 . . . . . 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 4097 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 ↾s (𝐾‘{𝑋})) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp ))
38 oveq2 7428 . . . . . 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 15007 . 2 (𝜑 → 𝑇 ∈ Word 𝐶)
44 wrdf 14664 . . . . 5 (𝑇 ∈ Word 𝐶 → 𝑇:(0..^(♯‘𝑇))⟶𝐶)
4543, 44syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝑇:(0..^(♯‘𝑇))⟶𝐶)
4640ssrab3 4007 . . . 4 𝐶 ⊆ (SubGrp‘𝐺)
47 fss 6726 . . . 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 14679 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ Word 𝐶 → (♯‘𝑆) ∈ ℕ0)
502, 49syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ ℕ0)
5150nn0zd 12719 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ ℤ)
52 fzosn 13872 . . . . . 6 ((♯‘𝑆) ∈ ℤ → ((♯‘𝑆)..^((♯‘𝑆) + 1)) = {(♯‘𝑆)})
5351, 52syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ((♯‘𝑆)..^((♯‘𝑆) + 1)) = {(♯‘𝑆)})
5453ineq2d 4117 . . . 4 (𝜑 → ((0..^(♯‘𝑆)) ∩ ((♯‘𝑆)..^((♯‘𝑆) + 1))) = ((0..^(♯‘𝑆)) ∩ {(♯‘𝑆)}))
55 fzodisj 13829 . . . 4 ((0..^(♯‘𝑆)) ∩ ((♯‘𝑆)..^((♯‘𝑆) + 1))) = ∅
5654, 55eqtr3di 2810 . . 3 (𝜑 → ((0..^(♯‘𝑆)) ∩ {(♯‘𝑆)}) = ∅)
571fveq2i 6888 . . . . . . 7 (♯‘𝑇) = (♯‘(𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩))
5842s1cld 14751 . . . . . . . 8 (𝜑 → ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩ ∈ Word 𝐶)
59 ccatlen 14721 . . . . . . . 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 14754 . . . . . . 7 (♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩) = 1
6362oveq2i 7431 . . . . . 6 ((♯‘𝑆) + (♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)) = ((♯‘𝑆) + 1)
6461, 63eqtrdi 2811 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑇) = ((♯‘𝑆) + 1))
6564oveq2d 7436 . . . 4 (𝜑 → (0..^(♯‘𝑇)) = (0..^((♯‘𝑆) + 1)))
66 nn0uz 13004 . . . . . 6 ℕ0 = (ℤ≥‘0)
6750, 66eleqtrdi 2870 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ (ℤ≥‘0))
68 fzosplitsn 13912 . . . . 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 14871 . . . . . . . 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 5968 . . . . 5 (𝜑 → (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆))) = ((𝑆 ∪ {⟨(♯‘𝑆), (𝐾‘{𝑋})⟩}) ↾ (0..^(♯‘𝑆))))
78 wrdfn 14674 . . . . . . 7 (𝑆 ∈ Word 𝐶 → 𝑆 Fn (0..^(♯‘𝑆)))
792, 78syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑆 Fn (0..^(♯‘𝑆)))
80 fzonel 13809 . . . . . 6 ¬ (♯‘𝑆) ∈ (0..^(♯‘𝑆))
81 fsnunres 7193 . . . . . 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 6898 . . . . . 6 (♯‘𝑆) ∈ V
86 dprdsn 20253 . . . . . 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 14674 . . . . . . 7 (𝑇 ∈ Word 𝐶 → 𝑇 Fn (0..^(♯‘𝑇)))
9043, 89syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑇 Fn (0..^(♯‘𝑇)))
91 ssun2 4177 . . . . . . . 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 7162 . . . . . 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 6886 . . . . . . . . 9 (𝑇‘(♯‘𝑆)) = ((𝑆 ++ ⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩)‘(♯‘𝑆))
9850nn0cnd 12670 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ ℂ)
9998addlidd 11512 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0 + (♯‘𝑆)) = (♯‘𝑆))
10099fveq2d 6889 . . . . . . . . 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 12347 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℕ
10362, 102eqeltri 2856 . . . . . . . . . . 11 (♯‘⟨“(𝐾‘{𝑋})”⟩) ∈ ℕ
104 lbfzo0 13835 . . . . . . . . . . 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 14725 . . . . . . . . 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 6898 . . . . . . . . 9 (𝐾‘{𝑋}) ∈ V
110 s1fv 14759 . . . . . . . . 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 20241 . . . . 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 20241 . . . . 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 20072 . . 3 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆)))) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘(𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}))))
123 pgpfac.i . . . 4 (𝜑 → ((𝐾‘{𝑋}) ∩ 𝑊) = { 0 })
12483oveq2d 7436 . . . . . . 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 7436 . . . . . . 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 4118 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆)))) ∩ (𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}))) = (𝑊 ∩ (𝐾‘{𝑋})))
131 incom 4106 . . . . 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 19343 . . . . . . 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 20263 . 2 (𝜑 → 𝐺dom DProd 𝑇)
140 eqid 2760 . . . . 5 (LSSum‘𝐺) = (LSSum‘𝐺)
14148, 56, 70, 140, 139dprdsplit 20265 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 DProd 𝑇) = ((𝐺 DProd (𝑇 ↾ (0..^(♯‘𝑆))))(LSSum‘𝐺)(𝐺 DProd (𝑇 ↾ {(♯‘𝑆)}))))
142126, 129oveq12d 7438 . . . 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 20073 . . . . 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 19338 . . . . . 6 (𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐻) → 𝑊 ⊆ (Base‘𝐻))
149147, 148syl 18 . . . . 5 (𝜑 → 𝑊 ⊆ (Base‘𝐻))
150149, 13sseqtrrd 3945 . . . 4 (𝜑 → 𝑊 ⊆ 𝑈)
151 pgpfac.l . . . . 5 ⊕ = (LSSum‘𝐻)
1524, 140, 151subglsm 19888 . . . 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 7428 . . . . 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 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  {crab 3412  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895   ⊊ wpss 4013   ∩ cin 4089   ∪ cun 4149  ∅c0 4278  {csn 4583  ⟨cop 4589   class class class wbr 5102  dom cdm 5650  ran crn 5651   ↾ cres 5652   Fn wfn 6533  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Fincfn 8974  0cc0 11201  1c1 11202   + caddc 11204  ℕcn 12336  ℕ0cn0 12607  ℤcz 12694  ℤ≥cuz 12966  ..^cfzo 13789  ♯chash 14475  Word cword 14659   ++ cconcat 14716  ⟨“cs1 14743  ℙcprime 16847  Basecbs 17388   ↾s cress 17409  0gc0g 17611  Moorecmre 17753  mrClscmrc 17754  ACScacs 17756  Grpcgrp 19145  SubGrpcsubg 19331  Cntzccntz 19530  odcod 19739  gExcgex 19740   pGrp cpgp 19741  LSSumclsm 19849  Abelcabl 19996  CycGrpccyg 20092   DProd cdprd 20210
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 11257  ax-resscn 11258  ax-1cn 11259  ax-icn 11260  ax-addcl 11261  ax-addrcl 11262  ax-mulcl 11263  ax-mulrcl 11264  ax-mulcom 11265  ax-addass 11266  ax-mulass 11267  ax-distr 11268  ax-i2m1 11269  ax-1ne0 11270  ax-1rid 11271  ax-rnegex 11272  ax-rrecex 11273  ax-cnre 11274  ax-pre-lttri 11275  ax-pre-lttrn 11276  ax-pre-ltadd 11277  ax-pre-mulgt0 11278
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 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 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  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-isom 6547  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 8178  df-tpos 8244  df-frecs 8300  df-wrecs 8331  df-recs 8380  df-rdg 8419  df-1o 8477  df-2o 8478  df-er 8718  df-map 8850  df-ixp 8927  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-fin 8978  df-fsupp 9355  df-sup 9435  df-inf 9436  df-oi 9505  df-card 10021  df-pnf 11346  df-mnf 11347  df-xr 11348  df-ltxr 11349  df-le 11350  df-sub 11544  df-neg 11545  df-nn 12337  df-2 12406  df-n0 12608  df-z 12695  df-uz 12967  df-fz 13641  df-fzo 13790  df-seq 14146  df-hash 14476  df-word 14660  df-concat 14717  df-s1 14744  df-sets 17343  df-slot 17361  df-ndx 17373  df-base 17389  df-ress 17410  df-plusg 17442  df-0g 17613  df-gsum 17614  df-mre 17757  df-mrc 17758  df-acs 17760  df-mgm 18817  df-sgrp 18909  df-mnd 18925  df-mhm 18979  df-submnd 18980  df-grp 19148  df-minusg 19149  df-sbg 19150  df-mulg 19279  df-subg 19334  df-ghm 19429  df-gim 19474  df-cntz 19532  df-oppg 19561  df-od 19743  df-pgp 19745  df-lsm 19851  df-cmn 19997  df-abl 19998  df-cyg 20093  df-dprd 20212
This theorem is used by:  pgpfaclem2  20299
  Copyright terms: Public domain W3C validator