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Theorem dprdss

Description: Create a direct product by finding subgroups inside each factor of another direct product. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses dprdss.1 φ G dom DProd T
dprdss.2 φ dom T = I
dprdss.3 φ S : I SubGrp G
dprdss.4 φ k I S k T k
Assertion dprdss φ G dom DProd S G DProd S G DProd T

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dprdss.1 φ G dom DProd T
2 dprdss.2 φ dom T = I
3 dprdss.3 φ S : I SubGrp G
4 dprdss.4 φ k I S k T k
5 eqid Cntz G = Cntz G
6 eqid 0 G = 0 G
7 eqid mrCls SubGrp G = mrCls SubGrp G
8 dprdgrp G dom DProd T G Grp
9 1 8 syl φ G Grp
10 1 2 dprddomcld φ I V
11 4 ralrimiva φ k I S k T k
12 fveq2 k = x S k = S x
13 fveq2 k = x T k = T x
14 12 13 sseq12d k = x S k T k S x T x
15 14 rspcv x I k I S k T k S x T x
16 11 15 mpan9 φ x I S x T x
17 16 3ad2antr1 φ x I y I x y S x T x
18 1 adantr φ x I y I x y G dom DProd T
19 2 adantr φ x I y I x y dom T = I
20 simpr1 φ x I y I x y x I
21 simpr2 φ x I y I x y y I
22 simpr3 φ x I y I x y x y
23 18 19 20 21 22 5 dprdcntz φ x I y I x y T x Cntz G T y
24 1 2 dprdf2 φ T : I SubGrp G
25 24 adantr φ x I y I x y T : I SubGrp G
26 25 21 ffvelrnd φ x I y I x y T y SubGrp G
27 eqid Base G = Base G
28 27 subgss T y SubGrp G T y Base G
29 26 28 syl φ x I y I x y T y Base G
30 fveq2 k = y S k = S y
31 fveq2 k = y T k = T y
32 30 31 sseq12d k = y S k T k S y T y
33 11 adantr φ x I y I x y k I S k T k
34 32 33 21 rspcdva φ x I y I x y S y T y
35 27 5 cntz2ss T y Base G S y T y Cntz G T y Cntz G S y
36 29 34 35 syl2anc φ x I y I x y Cntz G T y Cntz G S y
37 23 36 sstrd φ x I y I x y T x Cntz G S y
38 17 37 sstrd φ x I y I x y S x Cntz G S y
39 9 adantr φ x I G Grp
40 27 subgacs G Grp SubGrp G ACS Base G
41 acsmre SubGrp G ACS Base G SubGrp G Moore Base G
42 39 40 41 3syl φ x I SubGrp G Moore Base G
43 difss I x I
44 11 adantr φ x I k I S k T k
45 ssralv I x I k I S k T k k I x S k T k
46 43 44 45 mpsyl φ x I k I x S k T k
47 ss2iun k I x S k T k k I x S k k I x T k
48 46 47 syl φ x I k I x S k k I x T k
49 3 adantr φ x I S : I SubGrp G
50 ffun S : I SubGrp G Fun S
51 funiunfv Fun S k I x S k = S I x
52 49 50 51 3syl φ x I k I x S k = S I x
53 24 adantr φ x I T : I SubGrp G
54 ffun T : I SubGrp G Fun T
55 funiunfv Fun T k I x T k = T I x
56 53 54 55 3syl φ x I k I x T k = T I x
57 48 52 56 3sstr3d φ x I S I x T I x
58 imassrn T I x ran T
59 53 frnd φ x I ran T SubGrp G
60 mresspw SubGrp G Moore Base G SubGrp G 𝒫 Base G
61 42 60 syl φ x I SubGrp G 𝒫 Base G
62 59 61 sstrd φ x I ran T 𝒫 Base G
63 58 62 sstrid φ x I T I x 𝒫 Base G
64 sspwuni T I x 𝒫 Base G T I x Base G
65 63 64 sylib φ x I T I x Base G
66 42 7 57 65 mrcssd φ x I mrCls SubGrp G S I x mrCls SubGrp G T I x
67 ss2in S x T x mrCls SubGrp G S I x mrCls SubGrp G T I x S x mrCls SubGrp G S I x T x mrCls SubGrp G T I x
68 16 66 67 syl2anc φ x I S x mrCls SubGrp G S I x T x mrCls SubGrp G T I x
69 1 adantr φ x I G dom DProd T
70 2 adantr φ x I dom T = I
71 simpr φ x I x I
72 69 70 71 6 7 dprddisj φ x I T x mrCls SubGrp G T I x = 0 G
73 68 72 sseqtrd φ x I S x mrCls SubGrp G S I x 0 G
74 5 6 7 9 10 3 38 73 dmdprdd φ G dom DProd S
75 1 a1d φ G dom DProd S G dom DProd T
76 ss2ixp k I S k T k k I S k k I T k
77 11 76 syl φ k I S k k I T k
78 rabss2 k I S k k I T k h k I S k | finSupp 0 G h h k I T k | finSupp 0 G h
79 ssrexv h k I S k | finSupp 0 G h h k I T k | finSupp 0 G h f h k I S k | finSupp 0 G h a = G f f h k I T k | finSupp 0 G h a = G f
80 77 78 79 3syl φ f h k I S k | finSupp 0 G h a = G f f h k I T k | finSupp 0 G h a = G f
81 75 80 anim12d φ G dom DProd S f h k I S k | finSupp 0 G h a = G f G dom DProd T f h k I T k | finSupp 0 G h a = G f
82 fdm S : I SubGrp G dom S = I
83 eqid h k I S k | finSupp 0 G h = h k I S k | finSupp 0 G h
84 6 83 eldprd dom S = I a G DProd S G dom DProd S f h k I S k | finSupp 0 G h a = G f
85 3 82 84 3syl φ a G DProd S G dom DProd S f h k I S k | finSupp 0 G h a = G f
86 eqid h k I T k | finSupp 0 G h = h k I T k | finSupp 0 G h
87 6 86 eldprd dom T = I a G DProd T G dom DProd T f h k I T k | finSupp 0 G h a = G f
88 2 87 syl φ a G DProd T G dom DProd T f h k I T k | finSupp 0 G h a = G f
89 81 85 88 3imtr4d φ a G DProd S a G DProd T
90 89 ssrdv φ G DProd S G DProd T
91 74 90 jca φ G dom DProd S G DProd S G DProd T