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 33512
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 20061 . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑀)
5 rprmdvdsprod.1 . . . . . 6 1 = (1r𝑅)
62, 5ringidval 20099 . . . . 5 1 = (0g𝑀)
7 eqid 2730 . . . . . 6 (.r𝑅) = (.r𝑅)
82, 7mgpplusg 20060 . . . . 5 (.r𝑅) = (+g𝑀)
9 rprmdvdsprod.r . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ CRing)
102crngmgp 20157 . . . . . 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 4439 . . . . . 6 ((𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∩ (𝐹 supp 1 )) = ∅
1615a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∩ (𝐹 supp 1 )) = ∅)
17 suppssdm 8159 . . . . . . . 8 (𝐹 supp 1 ) ⊆ dom 𝐹
1817, 13fssdm 6710 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 supp 1 ) ⊆ 𝐼)
19 undifr 4449 . . . . . . 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 2736 . . . . 5 (𝜑𝐼 = ((𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∪ (𝐹 supp 1 )))
224, 6, 8, 11, 12, 13, 14, 16, 21gsumsplit 19865 . . . 4 (𝜑 → (𝑀 Σg 𝐹) = ((𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))))(.r𝑅)(𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )))))
23 difssd 4103 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ⊆ 𝐼)
2413, 23feqresmpt 6933 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))) = (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ (𝐹𝑧)))
2513ffnd 6692 . . . . . . . . . . 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 20162 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
293, 5ringidcl 20181 . . . . . . . . . . . 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 8153 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))) → (𝐹𝑧) = 1 )
3433mpteq2dva 5203 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ (𝐹𝑧)) = (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ 1 ))
3524, 34eqtrd 2765 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 ))) = (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ 1 ))
3635oveq2d 7406 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )))) = (𝑀 Σg (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ 1 )))
3711cmnmndd 19741 . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ Mnd)
3812difexd 5289 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∈ V)
396gsumz 18770 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ∈ V) → (𝑀 Σg (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ 1 )) = 1 )
4037, 38, 39syl2anc 584 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝑧 ∈ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )) ↦ 1 )) = 1 )
4136, 40eqtrd 2765 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐼 ∖ (𝐹 supp 1 )))) = 1 )
4241oveq1d 7405 . . . 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 7425 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐹 supp 1 ) ∈ V)
4413, 18fssresd 6730 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )):(𝐹 supp 1 )⟶𝐵)
4514, 30fsuppres 9351 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )) finSupp 1 )
464, 6, 11, 43, 44, 45gsumcl 19852 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))) ∈ 𝐵)
473, 7, 5, 28, 46ringlidmd 20188 . . . 4 (𝜑 → ( 1 (.r𝑅)(𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )))) = (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))))
4822, 42, 473eqtrd 2769 . . 3 (𝜑 → (𝑀 Σg 𝐹) = (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))))
491, 48breqtrd 5136 . 2 (𝜑𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))))
50 reseq2 5948 . . . . . 6 (𝑏 = ∅ → (𝐹𝑏) = (𝐹 ↾ ∅))
5150oveq2d 7406 . . . . 5 (𝑏 = ∅ → (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) = (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)))
5251breq2d 5122 . . . 4 (𝑏 = ∅ → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) ↔ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅))))
53 rexeq 3297 . . . 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 5948 . . . . . 6 (𝑏 = 𝑎 → (𝐹𝑏) = (𝐹𝑎))
5655oveq2d 7406 . . . . 5 (𝑏 = 𝑎 → (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) = (𝑀 Σg (𝐹𝑎)))
5756breq2d 5122 . . . 4 (𝑏 = 𝑎 → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) ↔ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑎))))
58 rexeq 3297 . . . 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 5948 . . . . . 6 (𝑏 = (𝑎 ∪ {𝑦}) → (𝐹𝑏) = (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))
6160oveq2d 7406 . . . . 5 (𝑏 = (𝑎 ∪ {𝑦}) → (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) = (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦}))))
6261breq2d 5122 . . . 4 (𝑏 = (𝑎 ∪ {𝑦}) → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) ↔ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝑎 ∪ {𝑦})))))
63 rexeq 3297 . . . 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 5948 . . . . . 6 (𝑏 = (𝐹 supp 1 ) → (𝐹𝑏) = (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )))
6665oveq2d 7406 . . . . 5 (𝑏 = (𝐹 supp 1 ) → (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) = (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 ))))
6766breq2d 5122 . . . 4 (𝑏 = (𝐹 supp 1 ) → (𝑄 (𝑀 Σg (𝐹𝑏)) ↔ 𝑄 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 1 )))))
68 rexeq 3297 . . . 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 33502 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝑄 1 )
74 res0 5957 . . . . . . . . 9 (𝐹 ↾ ∅) = ∅
7574oveq2i 7401 . . . . . . . 8 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)) = (𝑀 Σg ∅)
766gsum0 18618 . . . . . . . 8 (𝑀 Σg ∅) = 1
7775, 76eqtri 2753 . . . . . . 7 (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)) = 1
7877a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝐹 ↾ ∅)) = 1 )
7978breq2d 5122 . . . . 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 775 . . . . . . . 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 841 . . . . . . 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 3454 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ V
86 fveq2 6861 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑦))
8786breq2d 5122 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → (𝑄 (𝐹𝑥) ↔ 𝑄 (𝐹𝑦)))
8885, 87rexsn 4649 . . . . . . . 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 732 . . . . . . . 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 732 . . . . . . . 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 3454 . . . . . . . . . 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 732 . . . . . . . . . 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 783 . . . . . . . . . . 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 732 . . . . . . . . . . 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 3960 . . . . . . . . . 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 6730 . . . . . . . . 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 9327 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐹 supp 1 ) ∈ Fin)
101100ad4antr 732 . . . . . . . . . . 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 9219 . . . . . . . . . 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 732 . . . . . . . . . 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 9333 . . . . . . . . 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 19852 . . . . . . . 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 4113 . . . . . . . . . 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 775 . . . . . . . . . 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 3950 . . . . . . . . 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 7060 . . . . . . . 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 2730 . . . . . . . . . 10 (Cntz‘𝑀) = (Cntz‘𝑀)
112 eqid 2730 . . . . . . . . . 10 (𝐹𝑦) = (𝐹𝑦)
11337ad4antr 732 . . . . . . . . . 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 3930 . . . . . . . . . 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 6712 . . . . . . . . . . 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 19777 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ CMnd ∧ (𝐹 “ (𝑎 ∪ {𝑦})) ⊆ 𝐵) → ((Cntz‘𝑀)‘(𝐹 “ (𝑎 ∪ {𝑦}))) = 𝐵)
11792, 115, 116syl2anc 584 . . . . . . . . . . 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 3987 . . . . . . . . . 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 33003 . . . . . . . . 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 5136 . . . . . . . 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 33497 . . . . . . 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 32394 . . . . . 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 4162 . . . . . 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 9136 . 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 847   = wceq 1540  wcel 2109  wrex 3054  Vcvv 3450  cdif 3914  cun 3915  cin 3916  wss 3917  c0 4299  {csn 4592   class class class wbr 5110  cmpt 5191  cres 5643  cima 5644   Fn wfn 6509  wf 6510  cfv 6514  (class class class)co 7390   supp csupp 8142  Fincfn 8921   finSupp cfsupp 9319  Basecbs 17186  .rcmulr 17228   Σg cgsu 17410  Mndcmnd 18668  Cntzccntz 19254  CMndccmn 19717  mulGrpcmgp 20056  1rcur 20097  Ringcrg 20149  CRingccrg 20150  rcdsr 20270  RPrimecrpm 20348
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4914  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-se 5595  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-isom 6523  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-of 7656  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-tpos 8208  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-2o 8438  df-er 8674  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-fin 8925  df-fsupp 9320  df-oi 9470  df-card 9899  df-pnf 11217  df-mnf 11218  df-xr 11219  df-ltxr 11220  df-le 11221  df-sub 11414  df-neg 11415  df-nn 12194  df-2 12256  df-3 12257  df-n0 12450  df-z 12537  df-uz 12801  df-fz 13476  df-fzo 13623  df-seq 13974  df-hash 14303  df-sets 17141  df-slot 17159  df-ndx 17171  df-base 17187  df-ress 17208  df-plusg 17240  df-mulr 17241  df-0g 17411  df-gsum 17412  df-mre 17554  df-mrc 17555  df-acs 17557  df-mgm 18574  df-sgrp 18653  df-mnd 18669  df-submnd 18718  df-mulg 19007  df-cntz 19256  df-cmn 19719  df-mgp 20057  df-ur 20098  df-ring 20151  df-cring 20152  df-oppr 20253  df-dvdsr 20273  df-unit 20274  df-rprm 20349
This theorem is referenced by:  1arithidom  33515
  Copyright terms: Public domain W3C validator