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Theorem dmdprdd

Description: Show that a given family is a direct product decomposition. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Apr-2016) (Revised by AV, 11-Jul-2019)

Ref Expression
Hypotheses dmdprd.z Z = Cntz G
dmdprd.0 0 ˙ = 0 G
dmdprd.k K = mrCls SubGrp G
dmdprdd.1 φ G Grp
dmdprdd.2 φ I V
dmdprdd.3 φ S : I SubGrp G
dmdprdd.4 φ x I y I x y S x Z S y
dmdprdd.5 φ x I S x K S I x 0 ˙
Assertion dmdprdd φ G dom DProd S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dmdprd.z Z = Cntz G
2 dmdprd.0 0 ˙ = 0 G
3 dmdprd.k K = mrCls SubGrp G
4 dmdprdd.1 φ G Grp
5 dmdprdd.2 φ I V
6 dmdprdd.3 φ S : I SubGrp G
7 dmdprdd.4 φ x I y I x y S x Z S y
8 dmdprdd.5 φ x I S x K S I x 0 ˙
9 eldifsn y I x y I y x
10 necom y x x y
11 10 anbi2i y I y x y I x y
12 9 11 bitri y I x y I x y
13 7 3exp2 φ x I y I x y S x Z S y
14 13 imp4b φ x I y I x y S x Z S y
15 12 14 syl5bi φ x I y I x S x Z S y
16 15 ralrimiv φ x I y I x S x Z S y
17 6 ffvelrnda φ x I S x SubGrp G
18 2 subg0cl S x SubGrp G 0 ˙ S x
19 17 18 syl φ x I 0 ˙ S x
20 4 adantr φ x I G Grp
21 eqid Base G = Base G
22 21 subgacs G Grp SubGrp G ACS Base G
23 acsmre SubGrp G ACS Base G SubGrp G Moore Base G
24 20 22 23 3syl φ x I SubGrp G Moore Base G
25 imassrn S I x ran S
26 6 frnd φ ran S SubGrp G
27 26 adantr φ x I ran S SubGrp G
28 25 27 sstrid φ x I S I x SubGrp G
29 mresspw SubGrp G Moore Base G SubGrp G 𝒫 Base G
30 24 29 syl φ x I SubGrp G 𝒫 Base G
31 28 30 sstrd φ x I S I x 𝒫 Base G
32 sspwuni S I x 𝒫 Base G S I x Base G
33 31 32 sylib φ x I S I x Base G
34 3 mrccl SubGrp G Moore Base G S I x Base G K S I x SubGrp G
35 24 33 34 syl2anc φ x I K S I x SubGrp G
36 2 subg0cl K S I x SubGrp G 0 ˙ K S I x
37 35 36 syl φ x I 0 ˙ K S I x
38 19 37 elind φ x I 0 ˙ S x K S I x
39 38 snssd φ x I 0 ˙ S x K S I x
40 8 39 eqssd φ x I S x K S I x = 0 ˙
41 16 40 jca φ x I y I x S x Z S y S x K S I x = 0 ˙
42 41 ralrimiva φ x I y I x S x Z S y S x K S I x = 0 ˙
43 6 fdmd φ dom S = I
44 1 2 3 dmdprd I V dom S = I G dom DProd S G Grp S : I SubGrp G x I y I x S x Z S y S x K S I x = 0 ˙
45 5 43 44 syl2anc φ G dom DProd S G Grp S : I SubGrp G x I y I x S x Z S y S x K S I x = 0 ˙
46 4 6 42 45 mpbir3and φ G dom DProd S