Metamath Proof Explorer


Theorem pgpfaclem2

Description: Lemma for pgpfac . (Contributed by Mario Carneiro, 27-Apr-2016) (Revised by Mario Carneiro, 3-May-2016)

Ref Expression
Hypotheses pgpfac.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐บ )
pgpfac.c โŠข ๐ถ = { ๐‘Ÿ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โˆฃ ( ๐บ โ†พs ๐‘Ÿ ) โˆˆ ( CycGrp โˆฉ ran pGrp ) }
pgpfac.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ Abel )
pgpfac.p โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ pGrp ๐บ )
pgpfac.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ Fin )
pgpfac.u โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) )
pgpfac.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ก โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) ( ๐‘ก โŠŠ ๐‘ˆ โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘ก ) ) )
pgpfac.h โŠข ๐ป = ( ๐บ โ†พs ๐‘ˆ )
pgpfac.k โŠข ๐พ = ( mrCls โ€˜ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) )
pgpfac.o โŠข ๐‘‚ = ( od โ€˜ ๐ป )
pgpfac.e โŠข ๐ธ = ( gEx โ€˜ ๐ป )
pgpfac.0 โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐ป )
pgpfac.l โŠข โŠ• = ( LSSum โ€˜ ๐ป )
pgpfac.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ธ โ‰  1 )
pgpfac.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘ˆ )
pgpfac.oe โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘‹ ) = ๐ธ )
pgpfac.w โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) )
pgpfac.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆฉ ๐‘Š ) = { 0 } )
pgpfac.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โŠ• ๐‘Š ) = ๐‘ˆ )
Assertion pgpfaclem2 ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘ˆ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pgpfac.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐บ )
2 pgpfac.c โŠข ๐ถ = { ๐‘Ÿ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โˆฃ ( ๐บ โ†พs ๐‘Ÿ ) โˆˆ ( CycGrp โˆฉ ran pGrp ) }
3 pgpfac.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ Abel )
4 pgpfac.p โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ pGrp ๐บ )
5 pgpfac.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ Fin )
6 pgpfac.u โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) )
7 pgpfac.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘ก โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) ( ๐‘ก โŠŠ ๐‘ˆ โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘ก ) ) )
8 pgpfac.h โŠข ๐ป = ( ๐บ โ†พs ๐‘ˆ )
9 pgpfac.k โŠข ๐พ = ( mrCls โ€˜ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) )
10 pgpfac.o โŠข ๐‘‚ = ( od โ€˜ ๐ป )
11 pgpfac.e โŠข ๐ธ = ( gEx โ€˜ ๐ป )
12 pgpfac.0 โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐ป )
13 pgpfac.l โŠข โŠ• = ( LSSum โ€˜ ๐ป )
14 pgpfac.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ธ โ‰  1 )
15 pgpfac.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘ˆ )
16 pgpfac.oe โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘‹ ) = ๐ธ )
17 pgpfac.w โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) )
18 pgpfac.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆฉ ๐‘Š ) = { 0 } )
19 pgpfac.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โŠ• ๐‘Š ) = ๐‘ˆ )
20 8 subsubg โŠข ( ๐‘ˆ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โ†’ ( ๐‘Š โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) โ†” ( ๐‘Š โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โˆง ๐‘Š โŠ† ๐‘ˆ ) ) )
21 6 20 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘Š โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) โ†” ( ๐‘Š โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โˆง ๐‘Š โŠ† ๐‘ˆ ) ) )
22 17 21 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘Š โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โˆง ๐‘Š โŠ† ๐‘ˆ ) )
23 22 simprd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โŠ† ๐‘ˆ )
24 1 subgss โŠข ( ๐‘ˆ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โ†’ ๐‘ˆ โŠ† ๐ต )
25 6 24 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โŠ† ๐ต )
26 5 25 ssfid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ Fin )
27 26 23 ssfid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ Fin )
28 hashcl โŠข ( ๐‘Š โˆˆ Fin โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 )
29 27 28 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„•0 )
30 29 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„ )
31 12 fvexi โŠข 0 โˆˆ V
32 hashsng โŠข ( 0 โˆˆ V โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ { 0 } ) = 1 )
33 31 32 ax-mp โŠข ( โ™ฏ โ€˜ { 0 } ) = 1
34 subgrcl โŠข ( ๐‘Š โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) โ†’ ๐ป โˆˆ Grp )
35 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐ป ) = ( Base โ€˜ ๐ป )
36 35 subgacs โŠข ( ๐ป โˆˆ Grp โ†’ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) โˆˆ ( ACS โ€˜ ( Base โ€˜ ๐ป ) ) )
37 acsmre โŠข ( ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) โˆˆ ( ACS โ€˜ ( Base โ€˜ ๐ป ) ) โ†’ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) โˆˆ ( Moore โ€˜ ( Base โ€˜ ๐ป ) ) )
38 17 34 36 37 4syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) โˆˆ ( Moore โ€˜ ( Base โ€˜ ๐ป ) ) )
39 38 9 mrcssvd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โŠ† ( Base โ€˜ ๐ป ) )
40 8 subgbas โŠข ( ๐‘ˆ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โ†’ ๐‘ˆ = ( Base โ€˜ ๐ป ) )
41 6 40 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ = ( Base โ€˜ ๐ป ) )
42 39 41 sseqtrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โŠ† ๐‘ˆ )
43 26 42 ssfid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ Fin )
44 15 41 eleqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ป ) )
45 9 mrcsncl โŠข ( ( ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) โˆˆ ( Moore โ€˜ ( Base โ€˜ ๐ป ) ) โˆง ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ป ) ) โ†’ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) )
46 38 44 45 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) )
47 12 subg0cl โŠข ( ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) โ†’ 0 โˆˆ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
48 46 47 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โˆˆ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
49 48 snssd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { 0 } โŠ† ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
50 44 snssd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { ๐‘‹ } โŠ† ( Base โ€˜ ๐ป ) )
51 38 9 50 mrcssidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { ๐‘‹ } โŠ† ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
52 snssg โŠข ( ๐‘‹ โˆˆ ๐‘ˆ โ†’ ( ๐‘‹ โˆˆ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โ†” { ๐‘‹ } โŠ† ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) )
53 15 52 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ โˆˆ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โ†” { ๐‘‹ } โŠ† ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) )
54 51 53 mpbird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
55 16 14 eqnetrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘‹ ) โ‰  1 )
56 10 12 od1 โŠข ( ๐ป โˆˆ Grp โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ 0 ) = 1 )
57 17 34 56 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ 0 ) = 1 )
58 elsni โŠข ( ๐‘‹ โˆˆ { 0 } โ†’ ๐‘‹ = 0 )
59 58 fveqeq2d โŠข ( ๐‘‹ โˆˆ { 0 } โ†’ ( ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘‹ ) = 1 โ†” ( ๐‘‚ โ€˜ 0 ) = 1 ) )
60 57 59 syl5ibrcom โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ โˆˆ { 0 } โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘‹ ) = 1 ) )
61 60 necon3ad โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘‹ ) โ‰  1 โ†’ ยฌ ๐‘‹ โˆˆ { 0 } ) )
62 55 61 mpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ ๐‘‹ โˆˆ { 0 } )
63 49 54 62 ssnelpssd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { 0 } โŠŠ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
64 php3 โŠข ( ( ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ Fin โˆง { 0 } โŠŠ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) โ†’ { 0 } โ‰บ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
65 43 63 64 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { 0 } โ‰บ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) )
66 snfi โŠข { 0 } โˆˆ Fin
67 hashsdom โŠข ( ( { 0 } โˆˆ Fin โˆง ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ Fin ) โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ { 0 } ) < ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) โ†” { 0 } โ‰บ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) )
68 66 43 67 sylancr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ { 0 } ) < ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) โ†” { 0 } โ‰บ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) )
69 65 68 mpbird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ { 0 } ) < ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) )
70 33 69 eqbrtrrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 < ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) )
71 1red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
72 hashcl โŠข ( ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆˆ Fin โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) โˆˆ โ„•0 )
73 43 72 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) โˆˆ โ„•0 )
74 73 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) โˆˆ โ„ )
75 12 subg0cl โŠข ( ๐‘Š โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) โ†’ 0 โˆˆ ๐‘Š )
76 ne0i โŠข ( 0 โˆˆ ๐‘Š โ†’ ๐‘Š โ‰  โˆ… )
77 17 75 76 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โ‰  โˆ… )
78 hashnncl โŠข ( ๐‘Š โˆˆ Fin โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„• โ†” ๐‘Š โ‰  โˆ… ) )
79 27 78 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„• โ†” ๐‘Š โ‰  โˆ… ) )
80 77 79 mpbird โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„• )
81 80 nngt0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) )
82 ltmul1 โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„ โˆง ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) โˆˆ โ„ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„ โˆง 0 < ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( 1 < ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) โ†” ( 1 ยท ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) < ( ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) ยท ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
83 71 74 30 81 82 syl112anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 < ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) โ†” ( 1 ยท ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) < ( ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) ยท ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) ) )
84 70 83 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 ยท ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) < ( ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) ยท ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) )
85 30 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โˆˆ โ„‚ )
86 85 mullidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 ยท ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) )
87 eqid โŠข ( Cntz โ€˜ ๐ป ) = ( Cntz โ€˜ ๐ป )
88 8 subgabl โŠข ( ( ๐บ โˆˆ Abel โˆง ๐‘ˆ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) ) โ†’ ๐ป โˆˆ Abel )
89 3 6 88 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป โˆˆ Abel )
90 87 89 46 17 ablcntzd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โŠ† ( ( Cntz โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐‘Š ) )
91 13 12 87 46 17 18 90 43 27 lsmhash โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โŠ• ๐‘Š ) ) = ( ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) ยท ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) )
92 19 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โŠ• ๐‘Š ) ) = ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘ˆ ) )
93 91 92 eqtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) ) ยท ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) ) = ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘ˆ ) )
94 84 86 93 3brtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) < ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘ˆ ) )
95 30 94 ltned โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ‰  ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘ˆ ) )
96 fveq2 โŠข ( ๐‘Š = ๐‘ˆ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) = ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘ˆ ) )
97 96 necon3i โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘Š ) โ‰  ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘ˆ ) โ†’ ๐‘Š โ‰  ๐‘ˆ )
98 95 97 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โ‰  ๐‘ˆ )
99 df-pss โŠข ( ๐‘Š โŠŠ ๐‘ˆ โ†” ( ๐‘Š โŠ† ๐‘ˆ โˆง ๐‘Š โ‰  ๐‘ˆ ) )
100 23 98 99 sylanbrc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โŠŠ ๐‘ˆ )
101 psseq1 โŠข ( ๐‘ก = ๐‘Š โ†’ ( ๐‘ก โŠŠ ๐‘ˆ โ†” ๐‘Š โŠŠ ๐‘ˆ ) )
102 eqeq2 โŠข ( ๐‘ก = ๐‘Š โ†’ ( ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘ก โ†” ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘Š ) )
103 102 anbi2d โŠข ( ๐‘ก = ๐‘Š โ†’ ( ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘ก ) โ†” ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘Š ) ) )
104 103 rexbidv โŠข ( ๐‘ก = ๐‘Š โ†’ ( โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘ก ) โ†” โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘Š ) ) )
105 101 104 imbi12d โŠข ( ๐‘ก = ๐‘Š โ†’ ( ( ๐‘ก โŠŠ ๐‘ˆ โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘ก ) ) โ†” ( ๐‘Š โŠŠ ๐‘ˆ โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘Š ) ) ) )
106 22 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Š โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) )
107 105 7 106 rspcdva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘Š โŠŠ ๐‘ˆ โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘Š ) ) )
108 100 107 mpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘Š ) )
109 breq2 โŠข ( ๐‘  = ๐‘Ž โ†’ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โ†” ๐บ dom DProd ๐‘Ž ) )
110 oveq2 โŠข ( ๐‘  = ๐‘Ž โ†’ ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) )
111 110 eqeq1d โŠข ( ๐‘  = ๐‘Ž โ†’ ( ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘Š โ†” ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) )
112 109 111 anbi12d โŠข ( ๐‘  = ๐‘Ž โ†’ ( ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘Š ) โ†” ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) )
113 112 cbvrexvw โŠข ( โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘Š ) โ†” โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) )
114 108 113 sylib โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) )
115 3 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ Abel )
116 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐‘ƒ pGrp ๐บ )
117 5 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ Fin )
118 6 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) )
119 7 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ก โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) ( ๐‘ก โŠŠ ๐‘ˆ โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘ก ) ) )
120 14 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐ธ โ‰  1 )
121 15 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐‘ˆ )
122 16 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘‹ ) = ๐ธ )
123 17 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐‘Š โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐ป ) )
124 18 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โˆฉ ๐‘Š ) = { 0 } )
125 19 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โŠ• ๐‘Š ) = ๐‘ˆ )
126 simprl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ )
127 simprrl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ๐บ dom DProd ๐‘Ž )
128 simprrr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š )
129 eqid โŠข ( ๐‘Ž ++ โŸจโ€œ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โ€โŸฉ ) = ( ๐‘Ž ++ โŸจโ€œ ( ๐พ โ€˜ { ๐‘‹ } ) โ€โŸฉ )
130 1 2 115 116 117 118 119 8 9 10 11 12 13 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 pgpfaclem1 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ Word ๐ถ โˆง ( ๐บ dom DProd ๐‘Ž โˆง ( ๐บ DProd ๐‘Ž ) = ๐‘Š ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘ˆ ) )
131 114 130 rexlimddv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘  โˆˆ Word ๐ถ ( ๐บ dom DProd ๐‘  โˆง ( ๐บ DProd ๐‘  ) = ๐‘ˆ ) )