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

Theorem pgpfaclem1 19946
Description: Lemma for pgpfac 19949. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Apr-2016.) (Revised by Mario Carneiro, 3-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
pgpfac.b 𝐡 = (Baseβ€˜πΊ)
pgpfac.c 𝐢 = {π‘Ÿ ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) ∣ (𝐺 β†Ύs π‘Ÿ) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp )}
pgpfac.g (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ Abel)
pgpfac.p (πœ‘ β†’ 𝑃 pGrp 𝐺)
pgpfac.f (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ Fin)
pgpfac.u (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ (SubGrpβ€˜πΊ))
pgpfac.a (πœ‘ β†’ βˆ€π‘‘ ∈ (SubGrpβ€˜πΊ)(𝑑 ⊊ π‘ˆ β†’ βˆƒπ‘  ∈ Word 𝐢(𝐺dom DProd 𝑠 ∧ (𝐺 DProd 𝑠) = 𝑑)))
pgpfac.h 𝐻 = (𝐺 β†Ύs π‘ˆ)
pgpfac.k 𝐾 = (mrClsβ€˜(SubGrpβ€˜π»))
pgpfac.o 𝑂 = (odβ€˜π»)
pgpfac.e 𝐸 = (gExβ€˜π»)
pgpfac.0 0 = (0gβ€˜π»)
pgpfac.l βŠ• = (LSSumβ€˜π»)
pgpfac.1 (πœ‘ β†’ 𝐸 β‰  1)
pgpfac.x (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ π‘ˆ)
pgpfac.oe (πœ‘ β†’ (π‘‚β€˜π‘‹) = 𝐸)
pgpfac.w (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ (SubGrpβ€˜π»))
pgpfac.i (πœ‘ β†’ ((πΎβ€˜{𝑋}) ∩ π‘Š) = { 0 })
pgpfac.s (πœ‘ β†’ ((πΎβ€˜{𝑋}) βŠ• π‘Š) = π‘ˆ)
pgpfac.2 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ Word 𝐢)
pgpfac.4 (πœ‘ β†’ 𝐺dom DProd 𝑆)
pgpfac.5 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd 𝑆) = π‘Š)
pgpfac.t 𝑇 = (𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)
Assertion
Ref Expression
pgpfaclem1 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘  ∈ Word 𝐢(𝐺dom DProd 𝑠 ∧ (𝐺 DProd 𝑠) = π‘ˆ))
Distinct variable groups:   𝑑,𝑠,𝐢   𝑠,π‘Ÿ,𝑑,𝐺   𝐾,π‘Ÿ,𝑠   πœ‘,𝑑   𝐡,𝑠,𝑑   π‘ˆ,π‘Ÿ,𝑠,𝑑   π‘Š,𝑠,𝑑   𝑋,π‘Ÿ,𝑠   𝑇,𝑠
Allowed substitution hints:   πœ‘(𝑠,π‘Ÿ)   𝐡(π‘Ÿ)   𝐢(π‘Ÿ)   𝑃(𝑑,𝑠,π‘Ÿ)   βŠ• (𝑑,𝑠,π‘Ÿ)   𝑆(𝑑,𝑠,π‘Ÿ)   𝑇(𝑑,π‘Ÿ)   𝐸(𝑑,𝑠,π‘Ÿ)   𝐻(𝑑,𝑠,π‘Ÿ)   𝐾(𝑑)   𝑂(𝑑,𝑠,π‘Ÿ)   π‘Š(π‘Ÿ)   𝑋(𝑑)   0 (𝑑,𝑠,π‘Ÿ)

Proof of Theorem pgpfaclem1
StepHypRef Expression
1 pgpfac.t . . 3 𝑇 = (𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)
2 pgpfac.2 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ Word 𝐢)
3 pgpfac.u . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ (SubGrpβ€˜πΊ))
4 pgpfac.h . . . . . . . . . . 11 𝐻 = (𝐺 β†Ύs π‘ˆ)
54subggrp 19004 . . . . . . . . . 10 (π‘ˆ ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) β†’ 𝐻 ∈ Grp)
63, 5syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐻 ∈ Grp)
7 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (Baseβ€˜π») = (Baseβ€˜π»)
87subgacs 19036 . . . . . . . . 9 (𝐻 ∈ Grp β†’ (SubGrpβ€˜π») ∈ (ACSβ€˜(Baseβ€˜π»)))
96, 8syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (SubGrpβ€˜π») ∈ (ACSβ€˜(Baseβ€˜π»)))
109acsmred 17597 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (SubGrpβ€˜π») ∈ (Mooreβ€˜(Baseβ€˜π»)))
11 pgpfac.x . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ π‘ˆ)
124subgbas 19005 . . . . . . . . 9 (π‘ˆ ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) β†’ π‘ˆ = (Baseβ€˜π»))
133, 12syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ π‘ˆ = (Baseβ€˜π»))
1411, 13eleqtrd 2836 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π»))
15 pgpfac.k . . . . . . . 8 𝐾 = (mrClsβ€˜(SubGrpβ€˜π»))
1615mrcsncl 17553 . . . . . . 7 (((SubGrpβ€˜π») ∈ (Mooreβ€˜(Baseβ€˜π»)) ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π»)) β†’ (πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜π»))
1710, 14, 16syl2anc 585 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜π»))
184subsubg 19024 . . . . . . 7 (π‘ˆ ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) β†’ ((πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜π») ↔ ((πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) ∧ (πΎβ€˜{𝑋}) βŠ† π‘ˆ)))
193, 18syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜π») ↔ ((πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) ∧ (πΎβ€˜{𝑋}) βŠ† π‘ˆ)))
2017, 19mpbid 231 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) ∧ (πΎβ€˜{𝑋}) βŠ† π‘ˆ))
2120simpld 496 . . . 4 (πœ‘ β†’ (πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ))
224oveq1i 7416 . . . . . . 7 (𝐻 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) = ((𝐺 β†Ύs π‘ˆ) β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋}))
2320simprd 497 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (πΎβ€˜{𝑋}) βŠ† π‘ˆ)
24 ressabs 17191 . . . . . . . 8 ((π‘ˆ ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) ∧ (πΎβ€˜{𝑋}) βŠ† π‘ˆ) β†’ ((𝐺 β†Ύs π‘ˆ) β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) = (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})))
253, 23, 24syl2anc 585 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((𝐺 β†Ύs π‘ˆ) β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) = (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})))
2622, 25eqtrid 2785 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐻 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) = (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})))
277, 15cycsubgcyg2 19765 . . . . . . 7 ((𝐻 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ (Baseβ€˜π»)) β†’ (𝐻 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) ∈ CycGrp)
286, 14, 27syl2anc 585 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐻 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) ∈ CycGrp)
2926, 28eqeltrrd 2835 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) ∈ CycGrp)
30 pgpfac.p . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑃 pGrp 𝐺)
31 pgpprm 19456 . . . . . . 7 (𝑃 pGrp 𝐺 β†’ 𝑃 ∈ β„™)
3230, 31syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ β„™)
33 subgpgp 19460 . . . . . . 7 ((𝑃 pGrp 𝐺 ∧ (πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ)) β†’ 𝑃 pGrp (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})))
3430, 21, 33syl2anc 585 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑃 pGrp (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})))
35 brelrng 5939 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ β„™ ∧ (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) ∈ CycGrp ∧ 𝑃 pGrp (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋}))) β†’ (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) ∈ ran pGrp )
3632, 29, 34, 35syl3anc 1372 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) ∈ ran pGrp )
3729, 36elind 4194 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp ))
38 oveq2 7414 . . . . . 6 (π‘Ÿ = (πΎβ€˜{𝑋}) β†’ (𝐺 β†Ύs π‘Ÿ) = (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})))
3938eleq1d 2819 . . . . 5 (π‘Ÿ = (πΎβ€˜{𝑋}) β†’ ((𝐺 β†Ύs π‘Ÿ) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp ) ↔ (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp )))
40 pgpfac.c . . . . 5 𝐢 = {π‘Ÿ ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) ∣ (𝐺 β†Ύs π‘Ÿ) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp )}
4139, 40elrab2 3686 . . . 4 ((πΎβ€˜{𝑋}) ∈ 𝐢 ↔ ((πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) ∧ (𝐺 β†Ύs (πΎβ€˜{𝑋})) ∈ (CycGrp ∩ ran pGrp )))
4221, 37, 41sylanbrc 584 . . 3 (πœ‘ β†’ (πΎβ€˜{𝑋}) ∈ 𝐢)
431, 2, 42cats1cld 14803 . 2 (πœ‘ β†’ 𝑇 ∈ Word 𝐢)
44 wrdf 14466 . . . . 5 (𝑇 ∈ Word 𝐢 β†’ 𝑇:(0..^(β™―β€˜π‘‡))⟢𝐢)
4543, 44syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑇:(0..^(β™―β€˜π‘‡))⟢𝐢)
4640ssrab3 4080 . . . 4 𝐢 βŠ† (SubGrpβ€˜πΊ)
47 fss 6732 . . . 4 ((𝑇:(0..^(β™―β€˜π‘‡))⟢𝐢 ∧ 𝐢 βŠ† (SubGrpβ€˜πΊ)) β†’ 𝑇:(0..^(β™―β€˜π‘‡))⟢(SubGrpβ€˜πΊ))
4845, 46, 47sylancl 587 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑇:(0..^(β™―β€˜π‘‡))⟢(SubGrpβ€˜πΊ))
49 lencl 14480 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ Word 𝐢 β†’ (β™―β€˜π‘†) ∈ β„•0)
502, 49syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜π‘†) ∈ β„•0)
5150nn0zd 12581 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜π‘†) ∈ β„€)
52 fzosn 13700 . . . . . 6 ((β™―β€˜π‘†) ∈ β„€ β†’ ((β™―β€˜π‘†)..^((β™―β€˜π‘†) + 1)) = {(β™―β€˜π‘†)})
5351, 52syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((β™―β€˜π‘†)..^((β™―β€˜π‘†) + 1)) = {(β™―β€˜π‘†)})
5453ineq2d 4212 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((0..^(β™―β€˜π‘†)) ∩ ((β™―β€˜π‘†)..^((β™―β€˜π‘†) + 1))) = ((0..^(β™―β€˜π‘†)) ∩ {(β™―β€˜π‘†)}))
55 fzodisj 13663 . . . 4 ((0..^(β™―β€˜π‘†)) ∩ ((β™―β€˜π‘†)..^((β™―β€˜π‘†) + 1))) = βˆ…
5654, 55eqtr3di 2788 . . 3 (πœ‘ β†’ ((0..^(β™―β€˜π‘†)) ∩ {(β™―β€˜π‘†)}) = βˆ…)
571fveq2i 6892 . . . . . . 7 (β™―β€˜π‘‡) = (β™―β€˜(𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©))
5842s1cld 14550 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ© ∈ Word 𝐢)
59 ccatlen 14522 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ Word 𝐢 ∧ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ© ∈ Word 𝐢) β†’ (β™―β€˜(𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)) = ((β™―β€˜π‘†) + (β™―β€˜βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)))
602, 58, 59syl2anc 585 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜(𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)) = ((β™―β€˜π‘†) + (β™―β€˜βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)))
6157, 60eqtrid 2785 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜π‘‡) = ((β™―β€˜π‘†) + (β™―β€˜βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)))
62 s1len 14553 . . . . . . 7 (β™―β€˜βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©) = 1
6362oveq2i 7417 . . . . . 6 ((β™―β€˜π‘†) + (β™―β€˜βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)) = ((β™―β€˜π‘†) + 1)
6461, 63eqtrdi 2789 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜π‘‡) = ((β™―β€˜π‘†) + 1))
6564oveq2d 7422 . . . 4 (πœ‘ β†’ (0..^(β™―β€˜π‘‡)) = (0..^((β™―β€˜π‘†) + 1)))
66 nn0uz 12861 . . . . . 6 β„•0 = (β„€β‰₯β€˜0)
6750, 66eleqtrdi 2844 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜π‘†) ∈ (β„€β‰₯β€˜0))
68 fzosplitsn 13737 . . . . 5 ((β™―β€˜π‘†) ∈ (β„€β‰₯β€˜0) β†’ (0..^((β™―β€˜π‘†) + 1)) = ((0..^(β™―β€˜π‘†)) βˆͺ {(β™―β€˜π‘†)}))
6967, 68syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ (0..^((β™―β€˜π‘†) + 1)) = ((0..^(β™―β€˜π‘†)) βˆͺ {(β™―β€˜π‘†)}))
7065, 69eqtrd 2773 . . 3 (πœ‘ β†’ (0..^(β™―β€˜π‘‡)) = ((0..^(β™―β€˜π‘†)) βˆͺ {(β™―β€˜π‘†)}))
71 eqid 2733 . . 3 (Cntzβ€˜πΊ) = (Cntzβ€˜πΊ)
72 eqid 2733 . . 3 (0gβ€˜πΊ) = (0gβ€˜πΊ)
73 pgpfac.4 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐺dom DProd 𝑆)
74 cats1un 14668 . . . . . . . 8 ((𝑆 ∈ Word 𝐢 ∧ (πΎβ€˜{𝑋}) ∈ 𝐢) β†’ (𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©) = (𝑆 βˆͺ {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩}))
752, 42, 74syl2anc 585 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©) = (𝑆 βˆͺ {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩}))
761, 75eqtrid 2785 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑇 = (𝑆 βˆͺ {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩}))
7776reseq1d 5979 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†))) = ((𝑆 βˆͺ {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩}) β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†))))
78 wrdfn 14475 . . . . . . 7 (𝑆 ∈ Word 𝐢 β†’ 𝑆 Fn (0..^(β™―β€˜π‘†)))
792, 78syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑆 Fn (0..^(β™―β€˜π‘†)))
80 fzonel 13643 . . . . . 6 Β¬ (β™―β€˜π‘†) ∈ (0..^(β™―β€˜π‘†))
81 fsnunres 7183 . . . . . 6 ((𝑆 Fn (0..^(β™―β€˜π‘†)) ∧ Β¬ (β™―β€˜π‘†) ∈ (0..^(β™―β€˜π‘†))) β†’ ((𝑆 βˆͺ {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩}) β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†))) = 𝑆)
8279, 80, 81sylancl 587 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((𝑆 βˆͺ {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩}) β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†))) = 𝑆)
8377, 82eqtrd 2773 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†))) = 𝑆)
8473, 83breqtrrd 5176 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐺dom DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†))))
85 fvex 6902 . . . . . 6 (β™―β€˜π‘†) ∈ V
86 dprdsn 19901 . . . . . 6 (((β™―β€˜π‘†) ∈ V ∧ (πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ)) β†’ (𝐺dom DProd {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩} ∧ (𝐺 DProd {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩}) = (πΎβ€˜{𝑋})))
8785, 21, 86sylancr 588 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐺dom DProd {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩} ∧ (𝐺 DProd {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩}) = (πΎβ€˜{𝑋})))
8887simpld 496 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐺dom DProd {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩})
89 wrdfn 14475 . . . . . . 7 (𝑇 ∈ Word 𝐢 β†’ 𝑇 Fn (0..^(β™―β€˜π‘‡)))
9043, 89syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑇 Fn (0..^(β™―β€˜π‘‡)))
91 ssun2 4173 . . . . . . . 8 {(β™―β€˜π‘†)} βŠ† ((0..^(β™―β€˜π‘†)) βˆͺ {(β™―β€˜π‘†)})
9285snss 4789 . . . . . . . 8 ((β™―β€˜π‘†) ∈ ((0..^(β™―β€˜π‘†)) βˆͺ {(β™―β€˜π‘†)}) ↔ {(β™―β€˜π‘†)} βŠ† ((0..^(β™―β€˜π‘†)) βˆͺ {(β™―β€˜π‘†)}))
9391, 92mpbir 230 . . . . . . 7 (β™―β€˜π‘†) ∈ ((0..^(β™―β€˜π‘†)) βˆͺ {(β™―β€˜π‘†)})
9493, 70eleqtrrid 2841 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜π‘†) ∈ (0..^(β™―β€˜π‘‡)))
95 fnressn 7153 . . . . . 6 ((𝑇 Fn (0..^(β™―β€˜π‘‡)) ∧ (β™―β€˜π‘†) ∈ (0..^(β™―β€˜π‘‡))) β†’ (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)}) = {⟨(β™―β€˜π‘†), (π‘‡β€˜(β™―β€˜π‘†))⟩})
9690, 94, 95syl2anc 585 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)}) = {⟨(β™―β€˜π‘†), (π‘‡β€˜(β™―β€˜π‘†))⟩})
971fveq1i 6890 . . . . . . . . 9 (π‘‡β€˜(β™―β€˜π‘†)) = ((𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)β€˜(β™―β€˜π‘†))
9850nn0cnd 12531 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜π‘†) ∈ β„‚)
9998addlidd 11412 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (0 + (β™―β€˜π‘†)) = (β™―β€˜π‘†))
10099fveq2d 6893 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)β€˜(0 + (β™―β€˜π‘†))) = ((𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)β€˜(β™―β€˜π‘†)))
10197, 100eqtr4id 2792 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (π‘‡β€˜(β™―β€˜π‘†)) = ((𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)β€˜(0 + (β™―β€˜π‘†))))
102 1nn 12220 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ β„•
10362, 102eqeltri 2830 . . . . . . . . . . 11 (β™―β€˜βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©) ∈ β„•
104 lbfzo0 13669 . . . . . . . . . . 11 (0 ∈ (0..^(β™―β€˜βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)) ↔ (β™―β€˜βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©) ∈ β„•)
105103, 104mpbir 230 . . . . . . . . . 10 0 ∈ (0..^(β™―β€˜βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©))
106105a1i 11 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 0 ∈ (0..^(β™―β€˜βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)))
107 ccatval3 14526 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∈ Word 𝐢 ∧ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ© ∈ Word 𝐢 ∧ 0 ∈ (0..^(β™―β€˜βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©))) β†’ ((𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)β€˜(0 + (β™―β€˜π‘†))) = (βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©β€˜0))
1082, 58, 106, 107syl3anc 1372 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((𝑆 ++ βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©)β€˜(0 + (β™―β€˜π‘†))) = (βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©β€˜0))
109 fvex 6902 . . . . . . . . 9 (πΎβ€˜{𝑋}) ∈ V
110 s1fv 14557 . . . . . . . . 9 ((πΎβ€˜{𝑋}) ∈ V β†’ (βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©β€˜0) = (πΎβ€˜{𝑋}))
111109, 110mp1i 13 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (βŸ¨β€œ(πΎβ€˜{𝑋})β€βŸ©β€˜0) = (πΎβ€˜{𝑋}))
112101, 108, 1113eqtrd 2777 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘‡β€˜(β™―β€˜π‘†)) = (πΎβ€˜{𝑋}))
113112opeq2d 4880 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ⟨(β™―β€˜π‘†), (π‘‡β€˜(β™―β€˜π‘†))⟩ = ⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩)
114113sneqd 4640 . . . . 5 (πœ‘ β†’ {⟨(β™―β€˜π‘†), (π‘‡β€˜(β™―β€˜π‘†))⟩} = {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩})
11596, 114eqtrd 2773 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)}) = {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩})
11688, 115breqtrrd 5176 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐺dom DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)}))
117 pgpfac.g . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ Abel)
118 dprdsubg 19889 . . . . 5 (𝐺dom DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†))) β†’ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†)))) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ))
11984, 118syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†)))) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ))
120 dprdsubg 19889 . . . . 5 (𝐺dom DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)}) β†’ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)})) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ))
121116, 120syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)})) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ))
12271, 117, 119, 121ablcntzd 19720 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†)))) βŠ† ((Cntzβ€˜πΊ)β€˜(𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)}))))
123 pgpfac.i . . . 4 (πœ‘ β†’ ((πΎβ€˜{𝑋}) ∩ π‘Š) = { 0 })
12483oveq2d 7422 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†)))) = (𝐺 DProd 𝑆))
125 pgpfac.5 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd 𝑆) = π‘Š)
126124, 125eqtrd 2773 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†)))) = π‘Š)
127115oveq2d 7422 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)})) = (𝐺 DProd {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩}))
12887simprd 497 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd {⟨(β™―β€˜π‘†), (πΎβ€˜{𝑋})⟩}) = (πΎβ€˜{𝑋}))
129127, 128eqtrd 2773 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)})) = (πΎβ€˜{𝑋}))
130126, 129ineq12d 4213 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†)))) ∩ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)}))) = (π‘Š ∩ (πΎβ€˜{𝑋})))
131 incom 4201 . . . . 5 (π‘Š ∩ (πΎβ€˜{𝑋})) = ((πΎβ€˜{𝑋}) ∩ π‘Š)
132130, 131eqtrdi 2789 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†)))) ∩ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)}))) = ((πΎβ€˜{𝑋}) ∩ π‘Š))
1334, 72subg0 19007 . . . . . . 7 (π‘ˆ ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) β†’ (0gβ€˜πΊ) = (0gβ€˜π»))
1343, 133syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (0gβ€˜πΊ) = (0gβ€˜π»))
135 pgpfac.0 . . . . . 6 0 = (0gβ€˜π»)
136134, 135eqtr4di 2791 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (0gβ€˜πΊ) = 0 )
137136sneqd 4640 . . . 4 (πœ‘ β†’ {(0gβ€˜πΊ)} = { 0 })
138123, 132, 1373eqtr4d 2783 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†)))) ∩ (𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)}))) = {(0gβ€˜πΊ)})
13948, 56, 70, 71, 72, 84, 116, 122, 138dmdprdsplit2 19911 . 2 (πœ‘ β†’ 𝐺dom DProd 𝑇)
140 eqid 2733 . . . . 5 (LSSumβ€˜πΊ) = (LSSumβ€˜πΊ)
14148, 56, 70, 140, 139dprdsplit 19913 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd 𝑇) = ((𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†))))(LSSumβ€˜πΊ)(𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)}))))
142126, 129oveq12d 7424 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ (0..^(β™―β€˜π‘†))))(LSSumβ€˜πΊ)(𝐺 DProd (𝑇 β†Ύ {(β™―β€˜π‘†)}))) = (π‘Š(LSSumβ€˜πΊ)(πΎβ€˜{𝑋})))
143126, 119eqeltrrd 2835 . . . . 5 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ (SubGrpβ€˜πΊ))
144140lsmcom 19721 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Abel ∧ π‘Š ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) ∧ (πΎβ€˜{𝑋}) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ)) β†’ (π‘Š(LSSumβ€˜πΊ)(πΎβ€˜{𝑋})) = ((πΎβ€˜{𝑋})(LSSumβ€˜πΊ)π‘Š))
145117, 143, 21, 144syl3anc 1372 . . . 4 (πœ‘ β†’ (π‘Š(LSSumβ€˜πΊ)(πΎβ€˜{𝑋})) = ((πΎβ€˜{𝑋})(LSSumβ€˜πΊ)π‘Š))
146141, 142, 1453eqtrd 2777 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd 𝑇) = ((πΎβ€˜{𝑋})(LSSumβ€˜πΊ)π‘Š))
147 pgpfac.w . . . . . 6 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ (SubGrpβ€˜π»))
1487subgss 19002 . . . . . 6 (π‘Š ∈ (SubGrpβ€˜π») β†’ π‘Š βŠ† (Baseβ€˜π»))
149147, 148syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ π‘Š βŠ† (Baseβ€˜π»))
150149, 13sseqtrrd 4023 . . . 4 (πœ‘ β†’ π‘Š βŠ† π‘ˆ)
151 pgpfac.l . . . . 5 βŠ• = (LSSumβ€˜π»)
1524, 140, 151subglsm 19536 . . . 4 ((π‘ˆ ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) ∧ (πΎβ€˜{𝑋}) βŠ† π‘ˆ ∧ π‘Š βŠ† π‘ˆ) β†’ ((πΎβ€˜{𝑋})(LSSumβ€˜πΊ)π‘Š) = ((πΎβ€˜{𝑋}) βŠ• π‘Š))
1533, 23, 150, 152syl3anc 1372 . . 3 (πœ‘ β†’ ((πΎβ€˜{𝑋})(LSSumβ€˜πΊ)π‘Š) = ((πΎβ€˜{𝑋}) βŠ• π‘Š))
154 pgpfac.s . . 3 (πœ‘ β†’ ((πΎβ€˜{𝑋}) βŠ• π‘Š) = π‘ˆ)
155146, 153, 1543eqtrd 2777 . 2 (πœ‘ β†’ (𝐺 DProd 𝑇) = π‘ˆ)
156 breq2 5152 . . . 4 (𝑠 = 𝑇 β†’ (𝐺dom DProd 𝑠 ↔ 𝐺dom DProd 𝑇))
157 oveq2 7414 . . . . 5 (𝑠 = 𝑇 β†’ (𝐺 DProd 𝑠) = (𝐺 DProd 𝑇))
158157eqeq1d 2735 . . . 4 (𝑠 = 𝑇 β†’ ((𝐺 DProd 𝑠) = π‘ˆ ↔ (𝐺 DProd 𝑇) = π‘ˆ))
159156, 158anbi12d 632 . . 3 (𝑠 = 𝑇 β†’ ((𝐺dom DProd 𝑠 ∧ (𝐺 DProd 𝑠) = π‘ˆ) ↔ (𝐺dom DProd 𝑇 ∧ (𝐺 DProd 𝑇) = π‘ˆ)))
160159rspcev 3613 . 2 ((𝑇 ∈ Word 𝐢 ∧ (𝐺dom DProd 𝑇 ∧ (𝐺 DProd 𝑇) = π‘ˆ)) β†’ βˆƒπ‘  ∈ Word 𝐢(𝐺dom DProd 𝑠 ∧ (𝐺 DProd 𝑠) = π‘ˆ))
16143, 139, 155, 160syl12anc 836 1 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘  ∈ Word 𝐢(𝐺dom DProd 𝑠 ∧ (𝐺 DProd 𝑠) = π‘ˆ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  βˆ€wral 3062  βˆƒwrex 3071  {crab 3433  Vcvv 3475   βˆͺ cun 3946   ∩ cin 3947   βŠ† wss 3948   ⊊ wpss 3949  βˆ…c0 4322  {csn 4628  βŸ¨cop 4634   class class class wbr 5148  dom cdm 5676  ran crn 5677   β†Ύ cres 5678   Fn wfn 6536  βŸΆwf 6537  β€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  Fincfn 8936  0cc0 11107  1c1 11108   + caddc 11110  β„•cn 12209  β„•0cn0 12469  β„€cz 12555  β„€β‰₯cuz 12819  ..^cfzo 13624  β™―chash 14287  Word cword 14461   ++ cconcat 14517  βŸ¨β€œcs1 14542  β„™cprime 16605  Basecbs 17141   β†Ύs cress 17170  0gc0g 17382  Moorecmre 17523  mrClscmrc 17524  ACScacs 17526  Grpcgrp 18816  SubGrpcsubg 18995  Cntzccntz 19174  odcod 19387  gExcgex 19388   pGrp cpgp 19389  LSSumclsm 19497  Abelcabl 19644  CycGrpccyg 19740   DProd cdprd 19858
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8144  df-tpos 8208  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-er 8700  df-map 8819  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-card 9931  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-nn 12210  df-2 12272  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-seq 13964  df-hash 14288  df-word 14462  df-concat 14518  df-s1 14543  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-ress 17171  df-plusg 17207  df-0g 17384  df-gsum 17385  df-mre 17527  df-mrc 17528  df-acs 17530  df-mgm 18558  df-sgrp 18607  df-mnd 18623  df-mhm 18668  df-submnd 18669  df-grp 18819  df-minusg 18820  df-sbg 18821  df-mulg 18946  df-subg 18998  df-ghm 19085  df-gim 19128  df-cntz 19176  df-oppg 19205  df-od 19391  df-pgp 19393  df-lsm 19499  df-cmn 19645  df-abl 19646  df-cyg 19741  df-dprd 19860
This theorem is referenced by:  pgpfaclem2  19947
  Copyright terms: Public domain W3C validator