Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  rprmdvdsprod Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rprmdvdsprod 33626
Description: If a prime element 𝑄 divides a product, then it divides one term. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-May-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
rprmdvdsprod.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
rprmdvdsprod.p 𝑃 = (RPrime‘𝑅)
rprmdvdsprod.d = (∥r𝑅)
rprmdvdsprod.1 1 = (1r𝑅)
rprmdvdsprod.m 𝑀 = (mulGrp‘𝑅)
rprmdvdsprod.r (𝜑𝑅 ∈ CRing)
rprmdvdsprod.q (𝜑𝑄𝑃)
rprmdvdsprod.i (𝜑𝐼𝑉)
rprmdvdsprod.2 (𝜑𝐹 finSupp 1 )
rprmdvdsprod.f (𝜑𝐹:𝐼𝐵)
rprmdvdsprod.3 (𝜑𝑄 (𝑀 Σg 𝐹))
Assertion
Ref Expression
rprmdvdsprod (𝜑 → ∃𝑥 ∈ (𝐹 supp 1 )𝑄 (𝐹𝑥))
Distinct variable groups:   𝑥, 1   𝑥,   𝑥,𝐹   𝑥,𝑄   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥)   𝑃(𝑥)   𝑅(𝑥)   𝐼(𝑥)   𝑀(𝑥)   𝑉(𝑥)

Proof of Theorem rprmdvdsprod
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rprmdvdsprod.3 . . 3 (𝜑𝑄 (𝑀 Σg 𝐹))
2 rprmdvdsprod.m . . . . . 6 𝑀 = (mulGrp‘𝑅)
3 rprmdvdsprod.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝑅)
42, 3mgpbas 20092 . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑀)
5 rprmdvdsprod.1 . . . . . 6 1 = (1r𝑅)
62, 5ringidval 20130 . . . . 5 1 = (0g𝑀)
7 eqid 2737 . . . . . 6 (.r𝑅) = (.r𝑅)
82, 7mgpplusg 20091 . . . . 5 (.r𝑅) = (+g𝑀)
9 rprmdvdsprod.r . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ CRing)
102crngmgp 20188 . . . . . 6 (𝑅 ∈ CRing → 𝑀 ∈ CMnd)
119, 10syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ CMnd)
12 rprmdvdsprod.i . . . . 5 (𝜑𝐼𝑉)
13 rprmdvdsprod.f . . . . 5 (𝜑𝐹:𝐼𝐵)
14 rprmdvdsprod.2 . . . . 5 (𝜑𝐹 finSupp 1 )
15 disjdifr 4427 . . . . . 6 ((𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∩ (𝐹 supp 1 )) = ∅
1615a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∩ (𝐹 supp 1 )) = ∅)
17 suppssdm 8129 . . . . . . . 8 (𝐹 supp 1 ) ⊆ dom 𝐹
1817, 13fssdm 6689 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 supp 1 ) ⊆ 𝐼)
19 undifr 4437 . . . . . . 7 ((𝐹 supp 1 ) ⊆ 𝐼 ↔ ((𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∪ (𝐹 supp 1 )) = 𝐼)
2018, 19sylib 218 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∪ (𝐹 supp 1 )) = 𝐼)
2120eqcomd 2743 . . . . 5 (𝜑𝐼 = ((𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∪ (𝐹 supp 1 )))
224, 6, 8, 11, 12, 13, 14, 16, 21gsumsplit 19869 . . . 4 (𝜑 → (𝑀 Σg 𝐹) = ((𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))))(.r𝑅)(𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )))))
23 difssd 4091 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ⊆ 𝐼)
2413, 23feqresmpt 6911 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))) = (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ (𝐹𝑧)))
2513ffnd 6671 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐹 Fn 𝐼)
2625adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))) → 𝐹 Fn 𝐼)
2712adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))) → 𝐼𝑉)
289crngringd 20193 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
293, 5ringidcl 20212 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ Ring → 1𝐵)
3028, 29syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑1𝐵)
3130adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))) → 1𝐵)
32 simpr 484 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))) → 𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )))
3326, 27, 31, 32fvdifsupp 8123 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))) → (𝐹𝑧) = 1 )
3433mpteq2dva 5193 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ (𝐹𝑧)) = (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ 1 ))
3524, 34eqtrd 2772 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))) = (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ 1 ))
3635oveq2d 7384 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )))) = (𝑀 Σg (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ 1 )))
3711cmnmndd 19745 . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ Mnd)
3812difexd 5278 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∈ V)
396gsumz 18773 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∈ V) → (𝑀 Σg (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ 1 )) = 1 )
4037, 38, 39syl2anc 585 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ 1 )) = 1 )
4136, 40eqtrd 2772 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )))) = 1 )
4241oveq1d 7383 . . . 4 (𝜑 → ((𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))))(.r𝑅)(𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )))) = ( 1 (.r𝑅)(𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )))))
43 ovexd 7403 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐹 supp 1 ) ∈ V)
4413, 18fssresd 6709 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )):(𝐹 supp 1 )⟶𝐵)
4514, 30fsuppres 9308 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )) finSupp 1 )
464, 6, 11, 43, 44, 45gsumcl 19856 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))) ∈ 𝐵)
473, 7, 5, 28, 46ringlidmd 20219 . . . 4 (𝜑 → ( 1 (.r𝑅)(𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )))) = (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))))
4822, 42, 473eqtrd 2776 . . 3 (𝜑 → (𝑀 Σg 𝐹) = (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))))
491, 48breqtrd 5126 . 2 (𝜑𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))))
50 reseq2 5941 . . . . . 6 (𝑏 = ∅ → (𝐹𝑏) = (𝐹 ↾ ∅))
5150oveq2d 7384 . . . . 5 (𝑏 = ∅ → (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) = (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)))
5251breq2d 5112 . . . 4 (𝑏 = ∅ → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) ↔ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅))))
53 rexeq 3294 . . . 4 (𝑏 = ∅ → (∃𝑥𝑏 𝑄 (𝐹𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ∅ 𝑄 (𝐹𝑥)))
5452, 53imbi12d 344 . . 3 (𝑏 = ∅ → ((𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) → ∃𝑥𝑏 𝑄 (𝐹𝑥)) ↔ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)) → ∃𝑥 ∈ ∅ 𝑄 (𝐹𝑥))))
55 reseq2 5941 . . . . . 6 (𝑏 = 𝑎 → (𝐹𝑏) = (𝐹𝑎))
5655oveq2d 7384 . . . . 5 (𝑏 = 𝑎 → (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) = (𝑀 Σg (𝐹𝑎)))
5756breq2d 5112 . . . 4 (𝑏 = 𝑎 → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) ↔ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎))))
58 rexeq 3294 . . . 4 (𝑏 = 𝑎 → (∃𝑥𝑏 𝑄 (𝐹𝑥) ↔ ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥)))
5957, 58imbi12d 344 . . 3 (𝑏 = 𝑎 → ((𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) → ∃𝑥𝑏 𝑄 (𝐹𝑥)) ↔ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))))
60 reseq2 5941 . . . . . 6 (𝑏 = (𝑎 ∪ {𝑦}) → (𝐹𝑏) = (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))
6160oveq2d 7384 . . . . 5 (𝑏 = (𝑎 ∪ {𝑦}) → (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) = (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦}))))
6261breq2d 5112 . . . 4 (𝑏 = (𝑎 ∪ {𝑦}) → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) ↔ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))))
63 rexeq 3294 . . . 4 (𝑏 = (𝑎 ∪ {𝑦}) → (∃𝑥𝑏 𝑄 (𝐹𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝑎 ∪ {𝑦})𝑄 (𝐹𝑥)))
6462, 63imbi12d 344 . . 3 (𝑏 = (𝑎 ∪ {𝑦}) → ((𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) → ∃𝑥𝑏 𝑄 (𝐹𝑥)) ↔ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦}))) → ∃𝑥 ∈ (𝑎 ∪ {𝑦})𝑄 (𝐹𝑥))))
65 reseq2 5941 . . . . . 6 (𝑏 = (𝐹 supp 1 ) → (𝐹𝑏) = (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )))
6665oveq2d 7384 . . . . 5 (𝑏 = (𝐹 supp 1 ) → (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) = (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))))
6766breq2d 5112 . . . 4 (𝑏 = (𝐹 supp 1 ) → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) ↔ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )))))
68 rexeq 3294 . . . 4 (𝑏 = (𝐹 supp 1 ) → (∃𝑥𝑏 𝑄 (𝐹𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝐹 supp 1 )𝑄 (𝐹𝑥)))
6967, 68imbi12d 344 . . 3 (𝑏 = (𝐹 supp 1 ) → ((𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) → ∃𝑥𝑏 𝑄 (𝐹𝑥)) ↔ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))) → ∃𝑥 ∈ (𝐹 supp 1 )𝑄 (𝐹𝑥))))
70 rprmdvdsprod.d . . . . . 6 = (∥r𝑅)
71 rprmdvdsprod.p . . . . . 6 𝑃 = (RPrime‘𝑅)
72 rprmdvdsprod.q . . . . . 6 (𝜑𝑄𝑃)
735, 70, 71, 9, 72rprmndvdsr1 33616 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝑄 1 )
74 res0 5950 . . . . . . . . 9 (𝐹 ↾ ∅) = ∅
7574oveq2i 7379 . . . . . . . 8 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)) = (𝑀 Σg ∅)
766gsum0 18621 . . . . . . . 8 (𝑀 Σg ∅) = 1
7775, 76eqtri 2760 . . . . . . 7 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)) = 1
7877a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)) = 1 )
7978breq2d 5112 . . . . 5 (𝜑 → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)) ↔ 𝑄 1 ))
8073, 79mtbird 325 . . . 4 (𝜑 → ¬ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)))
8180pm2.21d 121 . . 3 (𝜑 → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)) → ∃𝑥 ∈ ∅ 𝑄 (𝐹𝑥)))
82 simpllr 776 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎))) → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥)))
8382syldbl2 842 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎))) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))
84 simpr 484 . . . . . . . 8 ((((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) ∧ 𝑄 (𝐹𝑦)) → 𝑄 (𝐹𝑦))
85 vex 3446 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ V
86 fveq2 6842 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑦))
8786breq2d 5112 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → (𝑄 (𝐹𝑥) ↔ 𝑄 (𝐹𝑦)))
8885, 87rexsn 4641 . . . . . . . 8 (∃𝑥 ∈ {𝑦}𝑄 (𝐹𝑥) ↔ 𝑄 (𝐹𝑦))
8984, 88sylibr 234 . . . . . . 7 ((((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) ∧ 𝑄 (𝐹𝑦)) → ∃𝑥 ∈ {𝑦}𝑄 (𝐹𝑥))
909ad4antr 733 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑅 ∈ CRing)
9172ad4antr 733 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑄𝑃)
9290, 10syl 17 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑀 ∈ CMnd)
93 vex 3446 . . . . . . . . . 10 𝑎 ∈ V
9493a1i 11 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑎 ∈ V)
9513ad4antr 733 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝐹:𝐼𝐵)
96 simp-4r 784 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 ))
9718ad4antr 733 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → (𝐹 supp 1 ) ⊆ 𝐼)
9896, 97sstrd 3946 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑎𝐼)
9995, 98fssresd 6709 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → (𝐹𝑎):𝑎𝐵)
10014fsuppimpd 9284 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐹 supp 1 ) ∈ Fin)
101100ad4antr 733 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → (𝐹 supp 1 ) ∈ Fin)
102101, 96ssfid 9181 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑎 ∈ Fin)
10330ad4antr 733 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 1𝐵)
10499, 102, 103fdmfifsupp 9290 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → (𝐹𝑎) finSupp 1 )
1054, 6, 92, 94, 99, 104gsumcl 19856 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) ∈ 𝐵)
10697ssdifssd 4101 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎) ⊆ 𝐼)
107 simpllr 776 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎))
108106, 107sseldd 3936 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑦𝐼)
10995, 108ffvelcdmd 7039 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → (𝐹𝑦) ∈ 𝐵)
110 simpr 484 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦}))))
111 eqid 2737 . . . . . . . . . 10 (Cntz‘𝑀) = (Cntz‘𝑀)
112 eqid 2737 . . . . . . . . . 10 (𝐹𝑦) = (𝐹𝑦)
11337ad4antr 733 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑀 ∈ Mnd)
114107eldifbd 3916 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → ¬ 𝑦𝑎)
11595fimassd 6691 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → (𝐹 “ (𝑎 ∪ {𝑦})) ⊆ 𝐵)
1164, 111cntzcmn 19781 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ CMnd ∧ (𝐹 “ (𝑎 ∪ {𝑦})) ⊆ 𝐵) → ((Cntz‘𝑀)‘(𝐹 “ (𝑎 ∪ {𝑦}))) = 𝐵)
11792, 115, 116syl2anc 585 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → ((Cntz‘𝑀)‘(𝐹 “ (𝑎 ∪ {𝑦}))) = 𝐵)
118115, 117sseqtrrd 3973 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → (𝐹 “ (𝑎 ∪ {𝑦})) ⊆ ((Cntz‘𝑀)‘(𝐹 “ (𝑎 ∪ {𝑦}))))
1194, 8, 111, 112, 95, 98, 113, 102, 114, 108, 109, 118gsumzresunsn 33155 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦}))) = ((𝑀 Σg (𝐹𝑎))(.r𝑅)(𝐹𝑦)))
120110, 119breqtrd 5126 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → 𝑄 ((𝑀 Σg (𝐹𝑎))(.r𝑅)(𝐹𝑦)))
1213, 71, 70, 7, 90, 91, 105, 109, 120rprmdvds 33611 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) ∨ 𝑄 (𝐹𝑦)))
12283, 89, 121orim12da 32543 . . . . . 6 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → (∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥) ∨ ∃𝑥 ∈ {𝑦}𝑄 (𝐹𝑥)))
123 rexun 4150 . . . . . 6 (∃𝑥 ∈ (𝑎 ∪ {𝑦})𝑄 (𝐹𝑥) ↔ (∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥) ∨ ∃𝑥 ∈ {𝑦}𝑄 (𝐹𝑥)))
124122, 123sylibr 234 . . . . 5 (((((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) ∧ (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥))) ∧ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))) → ∃𝑥 ∈ (𝑎 ∪ {𝑦})𝑄 (𝐹𝑥))
125124exp31 419 . . . 4 (((𝜑𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 )) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎)) → ((𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥)) → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦}))) → ∃𝑥 ∈ (𝑎 ∪ {𝑦})𝑄 (𝐹𝑥))))
126125anasss 466 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑎 ⊆ (𝐹 supp 1 ) ∧ 𝑦 ∈ ((𝐹 supp 1 ) ∖ 𝑎))) → ((𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎)) → ∃𝑥𝑎 𝑄 (𝐹𝑥)) → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦}))) → ∃𝑥 ∈ (𝑎 ∪ {𝑦})𝑄 (𝐹𝑥))))
12754, 59, 64, 69, 81, 126, 100findcard2d 9103 . 2 (𝜑 → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))) → ∃𝑥 ∈ (𝐹 supp 1 )𝑄 (𝐹𝑥)))
12849, 127mpd 15 1 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ (𝐹 supp 1 )𝑄 (𝐹𝑥))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  wo 848   = wceq 1542  wcel 2114  wrex 3062  Vcvv 3442  cdif 3900  cun 3901  cin 3902  wss 3903  c0 4287  {csn 4582   class class class wbr 5100  cmpt 5181  cres 5634  cima 5635   Fn wfn 6495  wf 6496  cfv 6500  (class class class)co 7368   supp csupp 8112  Fincfn 8895   finSupp cfsupp 9276  Basecbs 17148  .rcmulr 17190   Σg cgsu 17372  Mndcmnd 18671  Cntzccntz 19256  CMndccmn 19721  mulGrpcmgp 20087  1rcur 20128  Ringcrg 20180  CRingccrg 20181  rcdsr 20302  RPrimecrpm 20380
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-iin 4951  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-se 5586  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-isom 6509  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-of 7632  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-supp 8113  df-tpos 8178  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-2o 8408  df-er 8645  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-fsupp 9277  df-oi 9427  df-card 9863  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-nn 12158  df-2 12220  df-3 12221  df-n0 12414  df-z 12501  df-uz 12764  df-fz 13436  df-fzo 13583  df-seq 13937  df-hash 14266  df-sets 17103  df-slot 17121  df-ndx 17133  df-base 17149  df-ress 17170  df-plusg 17202  df-mulr 17203  df-0g 17373  df-gsum 17374  df-mre 17517  df-mrc 17518  df-acs 17520  df-mgm 18577  df-sgrp 18656  df-mnd 18672  df-submnd 18721  df-mulg 19010  df-cntz 19258  df-cmn 19723  df-mgp 20088  df-ur 20129  df-ring 20182  df-cring 20183  df-oppr 20285  df-dvdsr 20305  df-unit 20306  df-rprm 20381
This theorem is referenced by:  1arithidom  33629
  Copyright terms: Public domain W3C validator