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

Theorem mplsubglem 19482
Description: If 𝐴 is an ideal of sets (a nonempty collection closed under subset and binary union) of the set 𝐷 of finite bags (the primary applications being 𝐴 = Fin and 𝐴 = 𝒫 𝐵 for some 𝐵), then the set of all power series whose coefficient functions are supported on an element of 𝐴 is a subgroup of the set of all power series. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jan-2015.) (Revised by AV, 16-Jul-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mplsubglem.s 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
mplsubglem.b 𝐵 = (Base‘𝑆)
mplsubglem.z 0 = (0g𝑅)
mplsubglem.d 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
mplsubglem.i (𝜑𝐼𝑊)
mplsubglem.0 (𝜑 → ∅ ∈ 𝐴)
mplsubglem.a ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑦𝐴)) → (𝑥𝑦) ∈ 𝐴)
mplsubglem.y ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑦𝑥)) → 𝑦𝐴)
mplsubglem.u (𝜑𝑈 = {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴})
mplsubglem.r (𝜑𝑅 ∈ Grp)
Assertion
Ref Expression
mplsubglem (𝜑𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑆))
Distinct variable groups:   𝑓,𝑔,𝑥,𝑦, 0   𝐴,𝑓,𝑔,𝑥,𝑦   𝐵,𝑓,𝑔   𝐷,𝑔   𝑓,𝐼   𝜑,𝑥,𝑦   𝑆,𝑓,𝑔,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓,𝑔)   𝐵(𝑥,𝑦)   𝐷(𝑥,𝑦,𝑓)   𝑅(𝑥,𝑦,𝑓,𝑔)   𝑆(𝑥)   𝑈(𝑥,𝑦,𝑓,𝑔)   𝐼(𝑥,𝑦,𝑔)   𝑊(𝑥,𝑦,𝑓,𝑔)

Proof of Theorem mplsubglem
Dummy variables 𝑘 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mplsubglem.u . . 3 (𝜑𝑈 = {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴})
2 ssrab2 3720 . . 3 {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ⊆ 𝐵
31, 2syl6eqss 3688 . 2 (𝜑𝑈𝐵)
4 mplsubglem.s . . . . 5 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
5 mplsubglem.i . . . . 5 (𝜑𝐼𝑊)
6 mplsubglem.r . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
7 mplsubglem.d . . . . 5 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0𝑚 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
8 mplsubglem.z . . . . 5 0 = (0g𝑅)
9 mplsubglem.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑆)
104, 5, 6, 7, 8, 9psr0cl 19442 . . . 4 (𝜑 → (𝐷 × { 0 }) ∈ 𝐵)
11 eqid 2651 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
1211, 8grpidcl 17497 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Grp → 0 ∈ (Base‘𝑅))
13 fconst6g 6132 . . . . . . . 8 ( 0 ∈ (Base‘𝑅) → (𝐷 × { 0 }):𝐷⟶(Base‘𝑅))
146, 12, 133syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐷 × { 0 }):𝐷⟶(Base‘𝑅))
15 eldifi 3765 . . . . . . . . 9 (𝑢 ∈ (𝐷 ∖ ∅) → 𝑢𝐷)
16 fvex 6239 . . . . . . . . . . 11 (0g𝑅) ∈ V
178, 16eqeltri 2726 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
1817fvconst2 6510 . . . . . . . . 9 (𝑢𝐷 → ((𝐷 × { 0 })‘𝑢) = 0 )
1915, 18syl 17 . . . . . . . 8 (𝑢 ∈ (𝐷 ∖ ∅) → ((𝐷 × { 0 })‘𝑢) = 0 )
2019adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑢 ∈ (𝐷 ∖ ∅)) → ((𝐷 × { 0 })‘𝑢) = 0 )
2114, 20suppss 7370 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ⊆ ∅)
22 ss0 4007 . . . . . 6 (((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ⊆ ∅ → ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) = ∅)
2321, 22syl 17 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) = ∅)
24 mplsubglem.0 . . . . 5 (𝜑 → ∅ ∈ 𝐴)
2523, 24eqeltrd 2730 . . . 4 (𝜑 → ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ∈ 𝐴)
261eleq2d 2716 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐷 × { 0 }) ∈ 𝑈 ↔ (𝐷 × { 0 }) ∈ {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴}))
27 oveq1 6697 . . . . . . 7 (𝑔 = (𝐷 × { 0 }) → (𝑔 supp 0 ) = ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ))
2827eleq1d 2715 . . . . . 6 (𝑔 = (𝐷 × { 0 }) → ((𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴 ↔ ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ∈ 𝐴))
2928elrab 3396 . . . . 5 ((𝐷 × { 0 }) ∈ {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ↔ ((𝐷 × { 0 }) ∈ 𝐵 ∧ ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ∈ 𝐴))
3026, 29syl6bb 276 . . . 4 (𝜑 → ((𝐷 × { 0 }) ∈ 𝑈 ↔ ((𝐷 × { 0 }) ∈ 𝐵 ∧ ((𝐷 × { 0 }) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
3110, 25, 30mpbir2and 977 . . 3 (𝜑 → (𝐷 × { 0 }) ∈ 𝑈)
32 ne0i 3954 . . 3 ((𝐷 × { 0 }) ∈ 𝑈𝑈 ≠ ∅)
3331, 32syl 17 . 2 (𝜑𝑈 ≠ ∅)
34 eqid 2651 . . . . . . 7 (+g𝑆) = (+g𝑆)
356ad2antrr 762 . . . . . . 7 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → 𝑅 ∈ Grp)
361eleq2d 2716 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑢𝑈𝑢 ∈ {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴}))
37 oveq1 6697 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑔 = 𝑢 → (𝑔 supp 0 ) = (𝑢 supp 0 ))
3837eleq1d 2715 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝑢 → ((𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴 ↔ (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴))
3938elrab 3396 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 ∈ {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ↔ (𝑢𝐵 ∧ (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴))
4036, 39syl6bb 276 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑢𝑈 ↔ (𝑢𝐵 ∧ (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴)))
4140biimpa 500 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑢𝑈) → (𝑢𝐵 ∧ (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴))
4241simpld 474 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑢𝑈) → 𝑢𝐵)
4342adantr 480 . . . . . . 7 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → 𝑢𝐵)
441adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑢𝑈) → 𝑈 = {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴})
4544eleq2d 2716 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑢𝑈) → (𝑣𝑈𝑣 ∈ {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴}))
46 oveq1 6697 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = 𝑣 → (𝑔 supp 0 ) = (𝑣 supp 0 ))
4746eleq1d 2715 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = 𝑣 → ((𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴 ↔ (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴))
4847elrab 3396 . . . . . . . . . 10 (𝑣 ∈ {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ↔ (𝑣𝐵 ∧ (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴))
4945, 48syl6bb 276 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑢𝑈) → (𝑣𝑈 ↔ (𝑣𝐵 ∧ (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴)))
5049biimpa 500 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → (𝑣𝐵 ∧ (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴))
5150simpld 474 . . . . . . 7 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → 𝑣𝐵)
524, 9, 34, 35, 43, 51psraddcl 19431 . . . . . 6 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → (𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ 𝐵)
53 ovexd 6720 . . . . . . 7 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ V)
5441simprd 478 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑢𝑈) → (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴)
5554adantr 480 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → (𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴)
5650simprd 478 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴)
57 mplsubglem.a . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑦𝐴)) → (𝑥𝑦) ∈ 𝐴)
5857ralrimivva 3000 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦) ∈ 𝐴)
5958ad2antrr 762 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦) ∈ 𝐴)
60 uneq1 3793 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑢 supp 0 ) → (𝑥𝑦) = ((𝑢 supp 0 ) ∪ 𝑦))
6160eleq1d 2715 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑢 supp 0 ) → ((𝑥𝑦) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑢 supp 0 ) ∪ 𝑦) ∈ 𝐴))
62 uneq2 3794 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (𝑣 supp 0 ) → ((𝑢 supp 0 ) ∪ 𝑦) = ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))
6362eleq1d 2715 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = (𝑣 supp 0 ) → (((𝑢 supp 0 ) ∪ 𝑦) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) ∈ 𝐴))
6461, 63rspc2va 3354 . . . . . . . . 9 ((((𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴 ∧ (𝑣 supp 0 ) ∈ 𝐴) ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 (𝑥𝑦) ∈ 𝐴) → ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) ∈ 𝐴)
6555, 56, 59, 64syl21anc 1365 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) ∈ 𝐴)
66 mplsubglem.y . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐴𝑦𝑥)) → 𝑦𝐴)
6766expr 642 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝑦𝑥𝑦𝐴))
6867alrimiv 1895 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝐴) → ∀𝑦(𝑦𝑥𝑦𝐴))
6968ralrimiva 2995 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑥𝐴𝑦(𝑦𝑥𝑦𝐴))
7069ad2antrr 762 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → ∀𝑥𝐴𝑦(𝑦𝑥𝑦𝐴))
71 sseq2 3660 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → (𝑦𝑥𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))))
7271imbi1d 330 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → ((𝑦𝑥𝑦𝐴) ↔ (𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → 𝑦𝐴)))
7372albidv 1889 . . . . . . . . 9 (𝑥 = ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → (∀𝑦(𝑦𝑥𝑦𝐴) ↔ ∀𝑦(𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → 𝑦𝐴)))
7473rspcv 3336 . . . . . . . 8 (((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) ∈ 𝐴 → (∀𝑥𝐴𝑦(𝑦𝑥𝑦𝐴) → ∀𝑦(𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → 𝑦𝐴)))
7565, 70, 74sylc 65 . . . . . . 7 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → ∀𝑦(𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → 𝑦𝐴))
764, 11, 7, 9, 52psrelbas 19427 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → (𝑢(+g𝑆)𝑣):𝐷⟶(Base‘𝑅))
77 eqid 2651 . . . . . . . . . . . 12 (+g𝑅) = (+g𝑅)
784, 9, 77, 34, 43, 51psradd 19430 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → (𝑢(+g𝑆)𝑣) = (𝑢𝑓 (+g𝑅)𝑣))
7978fveq1d 6231 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → ((𝑢(+g𝑆)𝑣)‘𝑘) = ((𝑢𝑓 (+g𝑅)𝑣)‘𝑘))
8079adantr 480 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ((𝑢(+g𝑆)𝑣)‘𝑘) = ((𝑢𝑓 (+g𝑅)𝑣)‘𝑘))
81 eldifi 3765 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) → 𝑘𝐷)
824, 11, 7, 9, 42psrelbas 19427 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑢𝑈) → 𝑢:𝐷⟶(Base‘𝑅))
8382adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → 𝑢:𝐷⟶(Base‘𝑅))
8483ffnd 6084 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → 𝑢 Fn 𝐷)
854, 11, 7, 9, 51psrelbas 19427 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → 𝑣:𝐷⟶(Base‘𝑅))
8685ffnd 6084 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → 𝑣 Fn 𝐷)
87 ovex 6718 . . . . . . . . . . . . 13 (ℕ0𝑚 𝐼) ∈ V
887, 87rabex2 4847 . . . . . . . . . . . 12 𝐷 ∈ V
8988a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → 𝐷 ∈ V)
90 inidm 3855 . . . . . . . . . . 11 (𝐷𝐷) = 𝐷
91 eqidd 2652 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘𝐷) → (𝑢𝑘) = (𝑢𝑘))
92 eqidd 2652 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘𝐷) → (𝑣𝑘) = (𝑣𝑘))
9384, 86, 89, 89, 90, 91, 92ofval 6948 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘𝐷) → ((𝑢𝑓 (+g𝑅)𝑣)‘𝑘) = ((𝑢𝑘)(+g𝑅)(𝑣𝑘)))
9481, 93sylan2 490 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ((𝑢𝑓 (+g𝑅)𝑣)‘𝑘) = ((𝑢𝑘)(+g𝑅)(𝑣𝑘)))
95 ssun1 3809 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))
96 sscon 3777 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑢 supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) ⊆ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 )))
9795, 96ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) ⊆ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))
9897sseli 3632 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) → 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 )))
99 ssid 3657 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑢 supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 )
10099a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑢𝑈) → (𝑢 supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 ))
10188a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑢𝑈) → 𝐷 ∈ V)
10217a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑢𝑈) → 0 ∈ V)
10382, 100, 101, 102suppssr 7371 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))) → (𝑢𝑘) = 0 )
104103adantlr 751 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))) → (𝑢𝑘) = 0 )
10598, 104sylan2 490 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → (𝑢𝑘) = 0 )
106 ssun2 3810 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑣 supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))
107 sscon 3777 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑣 supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) ⊆ (𝐷 ∖ (𝑣 supp 0 )))
108106, 107ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) ⊆ (𝐷 ∖ (𝑣 supp 0 ))
109108sseli 3632 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))) → 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑣 supp 0 )))
110 ssid 3657 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑣 supp 0 ) ⊆ (𝑣 supp 0 )
111110a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → (𝑣 supp 0 ) ⊆ (𝑣 supp 0 ))
11217a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → 0 ∈ V)
11385, 111, 89, 112suppssr 7371 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑣 supp 0 ))) → (𝑣𝑘) = 0 )
114109, 113sylan2 490 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → (𝑣𝑘) = 0 )
115105, 114oveq12d 6708 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ((𝑢𝑘)(+g𝑅)(𝑣𝑘)) = ( 0 (+g𝑅) 0 ))
11611, 77, 8grplid 17499 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ∈ Grp ∧ 0 ∈ (Base‘𝑅)) → ( 0 (+g𝑅) 0 ) = 0 )
11712, 116mpdan 703 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 ∈ Grp → ( 0 (+g𝑅) 0 ) = 0 )
11835, 117syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → ( 0 (+g𝑅) 0 ) = 0 )
119118adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ( 0 (+g𝑅) 0 ) = 0 )
120115, 119eqtrd 2685 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ((𝑢𝑘)(+g𝑅)(𝑣𝑘)) = 0 )
12180, 94, 1203eqtrd 2689 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))) → ((𝑢(+g𝑆)𝑣)‘𝑘) = 0 )
12276, 121suppss 7370 . . . . . . 7 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )))
123 sseq1 3659 . . . . . . . . 9 (𝑦 = ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) → (𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) ↔ ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 ))))
124 eleq1 2718 . . . . . . . . 9 (𝑦 = ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) → (𝑦𝐴 ↔ ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴))
125123, 124imbi12d 333 . . . . . . . 8 (𝑦 = ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) → ((𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → 𝑦𝐴) ↔ (((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
126125spcgv 3324 . . . . . . 7 (((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ V → (∀𝑦(𝑦 ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → 𝑦𝐴) → (((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ⊆ ((𝑢 supp 0 ) ∪ (𝑣 supp 0 )) → ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
12753, 75, 122, 126syl3c 66 . . . . . 6 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴)
1281ad2antrr 762 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → 𝑈 = {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴})
129128eleq2d 2716 . . . . . . 7 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → ((𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ↔ (𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴}))
130 oveq1 6697 . . . . . . . . 9 (𝑔 = (𝑢(+g𝑆)𝑣) → (𝑔 supp 0 ) = ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ))
131130eleq1d 2715 . . . . . . . 8 (𝑔 = (𝑢(+g𝑆)𝑣) → ((𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴))
132131elrab 3396 . . . . . . 7 ((𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ↔ ((𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴))
133129, 132syl6bb 276 . . . . . 6 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → ((𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ↔ ((𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑢(+g𝑆)𝑣) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
13452, 127, 133mpbir2and 977 . . . . 5 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑣𝑈) → (𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ 𝑈)
135134ralrimiva 2995 . . . 4 ((𝜑𝑢𝑈) → ∀𝑣𝑈 (𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ 𝑈)
1364, 5, 6psrgrp 19446 . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ Grp)
137 eqid 2651 . . . . . . 7 (invg𝑆) = (invg𝑆)
1389, 137grpinvcl 17514 . . . . . 6 ((𝑆 ∈ Grp ∧ 𝑢𝐵) → ((invg𝑆)‘𝑢) ∈ 𝐵)
139136, 42, 138syl2an2r 893 . . . . 5 ((𝜑𝑢𝑈) → ((invg𝑆)‘𝑢) ∈ 𝐵)
140 ovexd 6720 . . . . . 6 ((𝜑𝑢𝑈) → (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ V)
14169adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑢𝑈) → ∀𝑥𝐴𝑦(𝑦𝑥𝑦𝐴))
142 sseq2 3660 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑢 supp 0 ) → (𝑦𝑥𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 )))
143142imbi1d 330 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑢 supp 0 ) → ((𝑦𝑥𝑦𝐴) ↔ (𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) → 𝑦𝐴)))
144143albidv 1889 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑢 supp 0 ) → (∀𝑦(𝑦𝑥𝑦𝐴) ↔ ∀𝑦(𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) → 𝑦𝐴)))
145144rspcv 3336 . . . . . . 7 ((𝑢 supp 0 ) ∈ 𝐴 → (∀𝑥𝐴𝑦(𝑦𝑥𝑦𝐴) → ∀𝑦(𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) → 𝑦𝐴)))
14654, 141, 145sylc 65 . . . . . 6 ((𝜑𝑢𝑈) → ∀𝑦(𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) → 𝑦𝐴))
1474, 11, 7, 9, 139psrelbas 19427 . . . . . . 7 ((𝜑𝑢𝑈) → ((invg𝑆)‘𝑢):𝐷⟶(Base‘𝑅))
1485adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑢𝑈) → 𝐼𝑊)
1496adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑢𝑈) → 𝑅 ∈ Grp)
150 eqid 2651 . . . . . . . . . . 11 (invg𝑅) = (invg𝑅)
1514, 148, 149, 7, 150, 9, 137, 42psrneg 19448 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑢𝑈) → ((invg𝑆)‘𝑢) = ((invg𝑅) ∘ 𝑢))
152151adantr 480 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))) → ((invg𝑆)‘𝑢) = ((invg𝑅) ∘ 𝑢))
153152fveq1d 6231 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))) → (((invg𝑆)‘𝑢)‘𝑘) = (((invg𝑅) ∘ 𝑢)‘𝑘))
154 eldifi 3765 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 )) → 𝑘𝐷)
155 fvco3 6314 . . . . . . . . 9 ((𝑢:𝐷⟶(Base‘𝑅) ∧ 𝑘𝐷) → (((invg𝑅) ∘ 𝑢)‘𝑘) = ((invg𝑅)‘(𝑢𝑘)))
15682, 154, 155syl2an 493 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))) → (((invg𝑅) ∘ 𝑢)‘𝑘) = ((invg𝑅)‘(𝑢𝑘)))
157103fveq2d 6233 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))) → ((invg𝑅)‘(𝑢𝑘)) = ((invg𝑅)‘ 0 ))
1588, 150grpinvid 17523 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ Grp → ((invg𝑅)‘ 0 ) = 0 )
159149, 158syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑢𝑈) → ((invg𝑅)‘ 0 ) = 0 )
160159adantr 480 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))) → ((invg𝑅)‘ 0 ) = 0 )
161157, 160eqtrd 2685 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))) → ((invg𝑅)‘(𝑢𝑘)) = 0 )
162153, 156, 1613eqtrd 2689 . . . . . . 7 (((𝜑𝑢𝑈) ∧ 𝑘 ∈ (𝐷 ∖ (𝑢 supp 0 ))) → (((invg𝑆)‘𝑢)‘𝑘) = 0 )
163147, 162suppss 7370 . . . . . 6 ((𝜑𝑢𝑈) → (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 ))
164 sseq1 3659 . . . . . . . 8 (𝑦 = (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) → (𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) ↔ (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 )))
165 eleq1 2718 . . . . . . . 8 (𝑦 = (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) → (𝑦𝐴 ↔ (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴))
166164, 165imbi12d 333 . . . . . . 7 (𝑦 = (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) → ((𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) → 𝑦𝐴) ↔ ((((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 ) → (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
167166spcgv 3324 . . . . . 6 ((((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ V → (∀𝑦(𝑦 ⊆ (𝑢 supp 0 ) → 𝑦𝐴) → ((((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ⊆ (𝑢 supp 0 ) → (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
168140, 146, 163, 167syl3c 66 . . . . 5 ((𝜑𝑢𝑈) → (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴)
16944eleq2d 2716 . . . . . 6 ((𝜑𝑢𝑈) → (((invg𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈 ↔ ((invg𝑆)‘𝑢) ∈ {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴}))
170 oveq1 6697 . . . . . . . 8 (𝑔 = ((invg𝑆)‘𝑢) → (𝑔 supp 0 ) = (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ))
171170eleq1d 2715 . . . . . . 7 (𝑔 = ((invg𝑆)‘𝑢) → ((𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴 ↔ (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴))
172171elrab 3396 . . . . . 6 (((invg𝑆)‘𝑢) ∈ {𝑔𝐵 ∣ (𝑔 supp 0 ) ∈ 𝐴} ↔ (((invg𝑆)‘𝑢) ∈ 𝐵 ∧ (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴))
173169, 172syl6bb 276 . . . . 5 ((𝜑𝑢𝑈) → (((invg𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈 ↔ (((invg𝑆)‘𝑢) ∈ 𝐵 ∧ (((invg𝑆)‘𝑢) supp 0 ) ∈ 𝐴)))
174139, 168, 173mpbir2and 977 . . . 4 ((𝜑𝑢𝑈) → ((invg𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈)
175135, 174jca 553 . . 3 ((𝜑𝑢𝑈) → (∀𝑣𝑈 (𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ∧ ((invg𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈))
176175ralrimiva 2995 . 2 (𝜑 → ∀𝑢𝑈 (∀𝑣𝑈 (𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ∧ ((invg𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈))
1779, 34, 137issubg2 17656 . . 3 (𝑆 ∈ Grp → (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑆) ↔ (𝑈𝐵𝑈 ≠ ∅ ∧ ∀𝑢𝑈 (∀𝑣𝑈 (𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ∧ ((invg𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈))))
178136, 177syl 17 . 2 (𝜑 → (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑆) ↔ (𝑈𝐵𝑈 ≠ ∅ ∧ ∀𝑢𝑈 (∀𝑣𝑈 (𝑢(+g𝑆)𝑣) ∈ 𝑈 ∧ ((invg𝑆)‘𝑢) ∈ 𝑈))))
1793, 33, 176, 178mpbir3and 1264 1 (𝜑𝑈 ∈ (SubGrp‘𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1054  wal 1521   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  wral 2941  {crab 2945  Vcvv 3231  cdif 3604  cun 3605  wss 3607  c0 3948  {csn 4210   × cxp 5141  ccnv 5142  cima 5146  ccom 5147  wf 5922  cfv 5926  (class class class)co 6690  𝑓 cof 6937   supp csupp 7340  𝑚 cmap 7899  Fincfn 7997  cn 11058  0cn0 11330  Basecbs 15904  +gcplusg 15988  0gc0g 16147  Grpcgrp 17469  invgcminusg 17470  SubGrpcsubg 17635   mPwSer cmps 19399
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-of 6939  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-supp 7341  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-fsupp 8317  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-fz 12365  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-sca 16004  df-vsca 16005  df-tset 16007  df-0g 16149  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-grp 17472  df-minusg 17473  df-subg 17638  df-psr 19404
This theorem is referenced by:  mpllsslem  19483  mplsubg  19485
  Copyright terms: Public domain W3C validator