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Theorem dprdz

Description: A family consisting entirely of trivial groups is an internal direct product, the product of which is the trivial subgroup. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Apr-2016)

Ref Expression
Hypothesis dprd0.0 ⊢ 0 ˙ = 0 G
Assertion dprdz ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → G dom ⁡ DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙ ∧ G DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙ = 0 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dprd0.0 ⊢ 0 ˙ = 0 G
2 eqid ⊢ Cntz ⁡ G = Cntz ⁡ G
3 eqid ⊢ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G = mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G
4 simpl ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → G ∈ Grp
5 simpr ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → I ∈ V
6 1 0subg ⊢ G ∈ Grp → 0 ˙ ∈ SubGrp ⁡ G
7 6 ad2antrr ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ x ∈ I → 0 ˙ ∈ SubGrp ⁡ G
8 7 fmpttd ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → x ∈ I ⟼ 0 ˙ : I ⟶ SubGrp ⁡ G
9 eqid ⊢ Base G = Base G
10 9 1 grpidcl ⊢ G ∈ Grp → 0 ˙ ∈ Base G
11 10 adantr ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → 0 ˙ ∈ Base G
12 11 snssd ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → 0 ˙ ⊆ Base G
13 9 2 cntzsubg ⊢ G ∈ Grp ∧ 0 ˙ ⊆ Base G → Cntz ⁡ G ⁡ 0 ˙ ∈ SubGrp ⁡ G
14 12 13 syldan ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → Cntz ⁡ G ⁡ 0 ˙ ∈ SubGrp ⁡ G
15 1 subg0cl ⊢ Cntz ⁡ G ⁡ 0 ˙ ∈ SubGrp ⁡ G → 0 ˙ ∈ Cntz ⁡ G ⁡ 0 ˙
16 14 15 syl ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → 0 ˙ ∈ Cntz ⁡ G ⁡ 0 ˙
17 16 snssd ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → 0 ˙ ⊆ Cntz ⁡ G ⁡ 0 ˙
18 17 adantr ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I ∧ z ∈ I ∧ y ≠ z → 0 ˙ ⊆ Cntz ⁡ G ⁡ 0 ˙
19 simpr1 ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I ∧ z ∈ I ∧ y ≠ z → y ∈ I
20 eqidd ⊢ x = y → 0 ˙ = 0 ˙
21 eqid ⊢ x ∈ I ⟼ 0 ˙ = x ∈ I ⟼ 0 ˙
22 snex ⊢ 0 ˙ ∈ V
23 20 21 22 fvmpt3i ⊢ y ∈ I → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y = 0 ˙
24 19 23 syl ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I ∧ z ∈ I ∧ y ≠ z → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y = 0 ˙
25 simpr2 ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I ∧ z ∈ I ∧ y ≠ z → z ∈ I
26 eqidd ⊢ x = z → 0 ˙ = 0 ˙
27 26 21 22 fvmpt3i ⊢ z ∈ I → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ z = 0 ˙
28 25 27 syl ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I ∧ z ∈ I ∧ y ≠ z → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ z = 0 ˙
29 28 fveq2d ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I ∧ z ∈ I ∧ y ≠ z → Cntz ⁡ G ⁡ x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ z = Cntz ⁡ G ⁡ 0 ˙
30 18 24 29 3sstr4d ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I ∧ z ∈ I ∧ y ≠ z → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y ⊆ Cntz ⁡ G ⁡ x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ z
31 23 adantl ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y = 0 ˙
32 31 ineq1d ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y ∩ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y = 0 ˙ ∩ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y
33 9 subgacs ⊢ G ∈ Grp → SubGrp ⁡ G ∈ ACS ⁡ Base G
34 33 ad2antrr ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → SubGrp ⁡ G ∈ ACS ⁡ Base G
35 34 acsmred ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → SubGrp ⁡ G ∈ Moore ⁡ Base G
36 imassrn ⊢ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ⊆ ran ⁡ x ∈ I ⟼ 0 ˙
37 8 adantr ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → x ∈ I ⟼ 0 ˙ : I ⟶ SubGrp ⁡ G
38 37 frnd ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → ran ⁡ x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⊆ SubGrp ⁡ G
39 mresspw ⊢ SubGrp ⁡ G ∈ Moore ⁡ Base G → SubGrp ⁡ G ⊆ 𝒫 Base G
40 35 39 syl ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → SubGrp ⁡ G ⊆ 𝒫 Base G
41 38 40 sstrd ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → ran ⁡ x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⊆ 𝒫 Base G
42 36 41 sstrid ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ⊆ 𝒫 Base G
43 sspwuni ⊢ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ⊆ 𝒫 Base G ↔ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ⊆ Base G
44 42 43 sylib ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ⊆ Base G
45 3 mrccl ⊢ SubGrp ⁡ G ∈ Moore ⁡ Base G ∧ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ⊆ Base G → mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ∈ SubGrp ⁡ G
46 35 44 45 syl2anc ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ∈ SubGrp ⁡ G
47 1 subg0cl ⊢ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ∈ SubGrp ⁡ G → 0 ˙ ∈ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y
48 46 47 syl ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → 0 ˙ ∈ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y
49 48 snssd ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → 0 ˙ ⊆ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y
50 dfss2 ⊢ 0 ˙ ⊆ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ↔ 0 ˙ ∩ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y = 0 ˙
51 49 50 sylib ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → 0 ˙ ∩ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y = 0 ˙
52 32 51 eqtrd ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y ∩ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y = 0 ˙
53 eqimss ⊢ x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y ∩ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y = 0 ˙ → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y ∩ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ⊆ 0 ˙
54 52 53 syl ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y ∩ mrCls ⁡ SubGrp ⁡ G ⁡ ⋃ x ∈ I ⟼ 0 ˙ I ∖ y ⊆ 0 ˙
55 2 1 3 4 5 8 30 54 dmdprdd ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → G dom ⁡ DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙
56 21 7 dmmptd ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → dom ⁡ x ∈ I ⟼ 0 ˙ = I
57 6 adantr ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → 0 ˙ ∈ SubGrp ⁡ G
58 eqimss ⊢ x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y = 0 ˙ → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y ⊆ 0 ˙
59 31 58 syl ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V ∧ y ∈ I → x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ y ⊆ 0 ˙
60 55 56 57 59 dprdlub ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → G DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⊆ 0 ˙
61 dprdsubg ⊢ G dom ⁡ DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙ → G DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙ ∈ SubGrp ⁡ G
62 1 subg0cl ⊢ G DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙ ∈ SubGrp ⁡ G → 0 ˙ ∈ G DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙
63 55 61 62 3syl ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → 0 ˙ ∈ G DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙
64 63 snssd ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → 0 ˙ ⊆ G DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙
65 60 64 eqssd ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → G DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙ = 0 ˙
66 55 65 jca ⊢ G ∈ Grp ∧ I ∈ V → G dom ⁡ DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙ ∧ G DProd x ∈ I ⟼ 0 ˙ = 0 ˙