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Theorem pgpfac1lem4

Description: Lemma for pgpfac1 . (Contributed by Mario Carneiro, 27-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses pgpfac1.k K = mrCls SubGrp G
pgpfac1.s S = K A
pgpfac1.b B = Base G
pgpfac1.o O = od G
pgpfac1.e E = gEx G
pgpfac1.z 0 ˙ = 0 G
pgpfac1.l ˙ = LSSum G
pgpfac1.p φ P pGrp G
pgpfac1.g φ G Abel
pgpfac1.n φ B Fin
pgpfac1.oe φ O A = E
pgpfac1.u φ U SubGrp G
pgpfac1.au φ A U
pgpfac1.w φ W SubGrp G
pgpfac1.i φ S W = 0 ˙
pgpfac1.ss φ S ˙ W U
pgpfac1.2 φ w SubGrp G w U A w ¬ S ˙ W w
pgpfac1.c φ C U S ˙ W
pgpfac1.mg · ˙ = G
Assertion pgpfac1lem4 φ t SubGrp G S t = 0 ˙ S ˙ t = U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pgpfac1.k K = mrCls SubGrp G
2 pgpfac1.s S = K A
3 pgpfac1.b B = Base G
4 pgpfac1.o O = od G
5 pgpfac1.e E = gEx G
6 pgpfac1.z 0 ˙ = 0 G
7 pgpfac1.l ˙ = LSSum G
8 pgpfac1.p φ P pGrp G
9 pgpfac1.g φ G Abel
10 pgpfac1.n φ B Fin
11 pgpfac1.oe φ O A = E
12 pgpfac1.u φ U SubGrp G
13 pgpfac1.au φ A U
14 pgpfac1.w φ W SubGrp G
15 pgpfac1.i φ S W = 0 ˙
16 pgpfac1.ss φ S ˙ W U
17 pgpfac1.2 φ w SubGrp G w U A w ¬ S ˙ W w
18 pgpfac1.c φ C U S ˙ W
19 pgpfac1.mg · ˙ = G
20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 pgpfac1lem2 φ P · ˙ C S ˙ W
21 ablgrp G Abel G Grp
22 9 21 syl φ G Grp
23 3 subgacs G Grp SubGrp G ACS B
24 acsmre SubGrp G ACS B SubGrp G Moore B
25 22 23 24 3syl φ SubGrp G Moore B
26 3 subgss U SubGrp G U B
27 12 26 syl φ U B
28 27 13 sseldd φ A B
29 1 mrcsncl SubGrp G Moore B A B K A SubGrp G
30 25 28 29 syl2anc φ K A SubGrp G
31 2 30 eqeltrid φ S SubGrp G
32 7 lsmcom G Abel S SubGrp G W SubGrp G S ˙ W = W ˙ S
33 9 31 14 32 syl3anc φ S ˙ W = W ˙ S
34 20 33 eleqtrd φ P · ˙ C W ˙ S
35 eqid - G = - G
36 35 7 14 31 lsmelvalm φ P · ˙ C W ˙ S w W s S P · ˙ C = w - G s
37 34 36 mpbid φ w W s S P · ˙ C = w - G s
38 eqid k k · ˙ A = k k · ˙ A
39 3 19 38 1 cycsubg2 G Grp A B K A = ran k k · ˙ A
40 22 28 39 syl2anc φ K A = ran k k · ˙ A
41 2 40 eqtrid φ S = ran k k · ˙ A
42 41 rexeqdv φ s S P · ˙ C = w - G s s ran k k · ˙ A P · ˙ C = w - G s
43 ovex k · ˙ A V
44 43 rgenw k k · ˙ A V
45 oveq2 s = k · ˙ A w - G s = w - G k · ˙ A
46 45 eqeq2d s = k · ˙ A P · ˙ C = w - G s P · ˙ C = w - G k · ˙ A
47 38 46 rexrnmptw k k · ˙ A V s ran k k · ˙ A P · ˙ C = w - G s k P · ˙ C = w - G k · ˙ A
48 44 47 ax-mp s ran k k · ˙ A P · ˙ C = w - G s k P · ˙ C = w - G k · ˙ A
49 42 48 bitrdi φ s S P · ˙ C = w - G s k P · ˙ C = w - G k · ˙ A
50 49 rexbidv φ w W s S P · ˙ C = w - G s w W k P · ˙ C = w - G k · ˙ A
51 37 50 mpbid φ w W k P · ˙ C = w - G k · ˙ A
52 rexcom w W k P · ˙ C = w - G k · ˙ A k w W P · ˙ C = w - G k · ˙ A
53 51 52 sylib φ k w W P · ˙ C = w - G k · ˙ A
54 22 ad2antrr φ k w W G Grp
55 3 subgss W SubGrp G W B
56 14 55 syl φ W B
57 56 adantr φ k W B
58 57 sselda φ k w W w B
59 simplr φ k w W k
60 28 ad2antrr φ k w W A B
61 3 19 mulgcl G Grp k A B k · ˙ A B
62 54 59 60 61 syl3anc φ k w W k · ˙ A B
63 pgpprm P pGrp G P
64 prmz P P
65 8 63 64 3syl φ P
66 18 eldifad φ C U
67 27 66 sseldd φ C B
68 3 19 mulgcl G Grp P C B P · ˙ C B
69 22 65 67 68 syl3anc φ P · ˙ C B
70 69 ad2antrr φ k w W P · ˙ C B
71 eqid + G = + G
72 3 71 35 grpsubadd G Grp w B k · ˙ A B P · ˙ C B w - G k · ˙ A = P · ˙ C P · ˙ C + G k · ˙ A = w
73 54 58 62 70 72 syl13anc φ k w W w - G k · ˙ A = P · ˙ C P · ˙ C + G k · ˙ A = w
74 eqcom P · ˙ C = w - G k · ˙ A w - G k · ˙ A = P · ˙ C
75 eqcom w = P · ˙ C + G k · ˙ A P · ˙ C + G k · ˙ A = w
76 73 74 75 3bitr4g φ k w W P · ˙ C = w - G k · ˙ A w = P · ˙ C + G k · ˙ A
77 76 rexbidva φ k w W P · ˙ C = w - G k · ˙ A w W w = P · ˙ C + G k · ˙ A
78 risset P · ˙ C + G k · ˙ A W w W w = P · ˙ C + G k · ˙ A
79 77 78 bitr4di φ k w W P · ˙ C = w - G k · ˙ A P · ˙ C + G k · ˙ A W
80 79 rexbidva φ k w W P · ˙ C = w - G k · ˙ A k P · ˙ C + G k · ˙ A W
81 53 80 mpbid φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W
82 8 adantr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W P pGrp G
83 9 adantr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W G Abel
84 10 adantr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W B Fin
85 11 adantr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W O A = E
86 12 adantr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W U SubGrp G
87 13 adantr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W A U
88 14 adantr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W W SubGrp G
89 15 adantr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W S W = 0 ˙
90 16 adantr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W S ˙ W U
91 17 adantr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W w SubGrp G w U A w ¬ S ˙ W w
92 18 adantr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W C U S ˙ W
93 simprl φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W k
94 simprr φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W P · ˙ C + G k · ˙ A W
95 eqid C + G k P · ˙ A = C + G k P · ˙ A
96 1 2 3 4 5 6 7 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 19 93 94 95 pgpfac1lem3 φ k P · ˙ C + G k · ˙ A W t SubGrp G S t = 0 ˙ S ˙ t = U
97 81 96 rexlimddv φ t SubGrp G S t = 0 ˙ S ˙ t = U