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Theorem prdssgrpd

Description: The product of a family of semigroups is a semigroup. (Contributed by AV, 21-Feb-2025)

Ref Expression
Hypotheses prdssgrpd.y ⊢ Y = S ⨉ 𝑠 R
prdssgrpd.i ⊢ φ → I ∈ W
prdssgrpd.s ⊢ φ → S ∈ V
prdssgrpd.r ⊢ φ → R : I ⟶ Smgrp
Assertion prdssgrpd ⊢ φ → Y ∈ Smgrp

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prdssgrpd.y ⊢ Y = S ⨉ 𝑠 R
2 prdssgrpd.i ⊢ φ → I ∈ W
3 prdssgrpd.s ⊢ φ → S ∈ V
4 prdssgrpd.r ⊢ φ → R : I ⟶ Smgrp
5 eqidd ⊢ φ → Base Y = Base Y
6 eqidd ⊢ φ → + Y = + Y
7 eqid ⊢ Base Y = Base Y
8 eqid ⊢ + Y = + Y
9 3 elexd ⊢ φ → S ∈ V
10 9 adantr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y → S ∈ V
11 2 elexd ⊢ φ → I ∈ V
12 11 adantr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y → I ∈ V
13 4 adantr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y → R : I ⟶ Smgrp
14 simprl ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y → a ∈ Base Y
15 simprr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y → b ∈ Base Y
16 1 7 8 10 12 13 14 15 prdsplusgsgrpcl ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y → a + Y b ∈ Base Y
17 16 3impb ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y → a + Y b ∈ Base Y
18 4 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ y ∈ I → R ⁡ y ∈ Smgrp
19 18 adantlr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → R ⁡ y ∈ Smgrp
20 9 ad2antrr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → S ∈ V
21 11 ad2antrr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → I ∈ V
22 4 ffnd ⊢ φ → R Fn I
23 22 ad2antrr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → R Fn I
24 simplr1 ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → a ∈ Base Y
25 simpr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → y ∈ I
26 1 7 20 21 23 24 25 prdsbasprj ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → a ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
27 simplr2 ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → b ∈ Base Y
28 1 7 20 21 23 27 25 prdsbasprj ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → b ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
29 simplr3 ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → c ∈ Base Y
30 1 7 20 21 23 29 25 prdsbasprj ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → c ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
31 eqid ⊢ Base R ⁡ y = Base R ⁡ y
32 eqid ⊢ + R ⁡ y = + R ⁡ y
33 31 32 sgrpass ⊢ R ⁡ y ∈ Smgrp ∧ a ⁡ y ∈ Base R ⁡ y ∧ b ⁡ y ∈ Base R ⁡ y ∧ c ⁡ y ∈ Base R ⁡ y → a ⁡ y + R ⁡ y b ⁡ y + R ⁡ y c ⁡ y = a ⁡ y + R ⁡ y b ⁡ y + R ⁡ y c ⁡ y
34 19 26 28 30 33 syl13anc ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → a ⁡ y + R ⁡ y b ⁡ y + R ⁡ y c ⁡ y = a ⁡ y + R ⁡ y b ⁡ y + R ⁡ y c ⁡ y
35 1 7 20 21 23 24 27 8 25 prdsplusgfval ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → a + Y b ⁡ y = a ⁡ y + R ⁡ y b ⁡ y
36 35 oveq1d ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → a + Y b ⁡ y + R ⁡ y c ⁡ y = a ⁡ y + R ⁡ y b ⁡ y + R ⁡ y c ⁡ y
37 1 7 20 21 23 27 29 8 25 prdsplusgfval ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → b + Y c ⁡ y = b ⁡ y + R ⁡ y c ⁡ y
38 37 oveq2d ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → a ⁡ y + R ⁡ y b + Y c ⁡ y = a ⁡ y + R ⁡ y b ⁡ y + R ⁡ y c ⁡ y
39 34 36 38 3eqtr4d ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y ∧ y ∈ I → a + Y b ⁡ y + R ⁡ y c ⁡ y = a ⁡ y + R ⁡ y b + Y c ⁡ y
40 39 mpteq2dva ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → y ∈ I ⟼ a + Y b ⁡ y + R ⁡ y c ⁡ y = y ∈ I ⟼ a ⁡ y + R ⁡ y b + Y c ⁡ y
41 9 adantr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → S ∈ V
42 11 adantr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → I ∈ V
43 22 adantr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → R Fn I
44 16 3adantr3 ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → a + Y b ∈ Base Y
45 simpr3 ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → c ∈ Base Y
46 1 7 41 42 43 44 45 8 prdsplusgval ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → a + Y b + Y c = y ∈ I ⟼ a + Y b ⁡ y + R ⁡ y c ⁡ y
47 simpr1 ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → a ∈ Base Y
48 4 adantr ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → R : I ⟶ Smgrp
49 simpr2 ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → b ∈ Base Y
50 1 7 8 41 42 48 49 45 prdsplusgsgrpcl ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → b + Y c ∈ Base Y
51 1 7 41 42 43 47 50 8 prdsplusgval ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → a + Y b + Y c = y ∈ I ⟼ a ⁡ y + R ⁡ y b + Y c ⁡ y
52 40 46 51 3eqtr4d ⊢ φ ∧ a ∈ Base Y ∧ b ∈ Base Y ∧ c ∈ Base Y → a + Y b + Y c = a + Y b + Y c
53 1 ovexi ⊢ Y ∈ V
54 53 a1i ⊢ φ → Y ∈ V
55 5 6 17 52 54 issgrpd ⊢ φ → Y ∈ Smgrp