Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pj1eu Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pj1eu 17932
 Description: Uniqueness of a left projection. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
pj1eu.a + = (+g𝐺)
pj1eu.s = (LSSum‘𝐺)
pj1eu.o 0 = (0g𝐺)
pj1eu.z 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
pj1eu.2 (𝜑𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
pj1eu.3 (𝜑𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
pj1eu.4 (𝜑 → (𝑇𝑈) = { 0 })
pj1eu.5 (𝜑𝑇 ⊆ (𝑍𝑈))
Assertion
Ref Expression
pj1eu ((𝜑𝑋 ∈ (𝑇 𝑈)) → ∃!𝑥𝑇𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦, +   𝑥, ,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝐺,𝑦   𝑥,𝑇,𝑦   𝑥,𝑈,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦
Allowed substitution hints:   0 (𝑥,𝑦)   𝑍(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem pj1eu
Dummy variables 𝑣 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pj1eu.2 . . . 4 (𝜑𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
2 pj1eu.3 . . . 4 (𝜑𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
3 pj1eu.a . . . . 5 + = (+g𝐺)
4 pj1eu.s . . . . 5 = (LSSum‘𝐺)
53, 4lsmelval 17887 . . . 4 ((𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (𝑋 ∈ (𝑇 𝑈) ↔ ∃𝑥𝑇𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦)))
61, 2, 5syl2anc 691 . . 3 (𝜑 → (𝑋 ∈ (𝑇 𝑈) ↔ ∃𝑥𝑇𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦)))
76biimpa 500 . 2 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑇 𝑈)) → ∃𝑥𝑇𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦))
8 reeanv 3086 . . . . 5 (∃𝑦𝑈𝑣𝑈 (𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ∧ 𝑋 = (𝑢 + 𝑣)) ↔ (∃𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ∧ ∃𝑣𝑈 𝑋 = (𝑢 + 𝑣)))
9 eqtr2 2630 . . . . . . 7 ((𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ∧ 𝑋 = (𝑢 + 𝑣)) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑣))
10 pj1eu.o . . . . . . . . 9 0 = (0g𝐺)
11 pj1eu.z . . . . . . . . 9 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
121ad2antrr 758 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) ∧ (𝑦𝑈𝑣𝑈)) → 𝑇 ∈ (SubGrp‘𝐺))
132ad2antrr 758 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) ∧ (𝑦𝑈𝑣𝑈)) → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺))
14 pj1eu.4 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑇𝑈) = { 0 })
1514ad2antrr 758 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) ∧ (𝑦𝑈𝑣𝑈)) → (𝑇𝑈) = { 0 })
16 pj1eu.5 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑇 ⊆ (𝑍𝑈))
1716ad2antrr 758 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) ∧ (𝑦𝑈𝑣𝑈)) → 𝑇 ⊆ (𝑍𝑈))
18 simplrl 796 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) ∧ (𝑦𝑈𝑣𝑈)) → 𝑥𝑇)
19 simplrr 797 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) ∧ (𝑦𝑈𝑣𝑈)) → 𝑢𝑇)
20 simprl 790 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) ∧ (𝑦𝑈𝑣𝑈)) → 𝑦𝑈)
21 simprr 792 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) ∧ (𝑦𝑈𝑣𝑈)) → 𝑣𝑈)
223, 10, 11, 12, 13, 15, 17, 18, 19, 20, 21subgdisjb 17929 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) ∧ (𝑦𝑈𝑣𝑈)) → ((𝑥 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑣) ↔ (𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑣)))
23 simpl 472 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑣) → 𝑥 = 𝑢)
2422, 23syl6bi 242 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) ∧ (𝑦𝑈𝑣𝑈)) → ((𝑥 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑣) → 𝑥 = 𝑢))
259, 24syl5 33 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) ∧ (𝑦𝑈𝑣𝑈)) → ((𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ∧ 𝑋 = (𝑢 + 𝑣)) → 𝑥 = 𝑢))
2625rexlimdvva 3020 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) → (∃𝑦𝑈𝑣𝑈 (𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ∧ 𝑋 = (𝑢 + 𝑣)) → 𝑥 = 𝑢))
278, 26syl5bir 232 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑇𝑢𝑇)) → ((∃𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ∧ ∃𝑣𝑈 𝑋 = (𝑢 + 𝑣)) → 𝑥 = 𝑢))
2827ralrimivva 2954 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥𝑇𝑢𝑇 ((∃𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ∧ ∃𝑣𝑈 𝑋 = (𝑢 + 𝑣)) → 𝑥 = 𝑢))
2928adantr 480 . 2 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑇 𝑈)) → ∀𝑥𝑇𝑢𝑇 ((∃𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ∧ ∃𝑣𝑈 𝑋 = (𝑢 + 𝑣)) → 𝑥 = 𝑢))
30 oveq1 6556 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑢 → (𝑥 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑦))
3130eqeq2d 2620 . . . . 5 (𝑥 = 𝑢 → (𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ↔ 𝑋 = (𝑢 + 𝑦)))
3231rexbidv 3034 . . . 4 (𝑥 = 𝑢 → (∃𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ↔ ∃𝑦𝑈 𝑋 = (𝑢 + 𝑦)))
33 oveq2 6557 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑣 → (𝑢 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑣))
3433eqeq2d 2620 . . . . 5 (𝑦 = 𝑣 → (𝑋 = (𝑢 + 𝑦) ↔ 𝑋 = (𝑢 + 𝑣)))
3534cbvrexv 3148 . . . 4 (∃𝑦𝑈 𝑋 = (𝑢 + 𝑦) ↔ ∃𝑣𝑈 𝑋 = (𝑢 + 𝑣))
3632, 35syl6bb 275 . . 3 (𝑥 = 𝑢 → (∃𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ↔ ∃𝑣𝑈 𝑋 = (𝑢 + 𝑣)))
3736reu4 3367 . 2 (∃!𝑥𝑇𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ↔ (∃𝑥𝑇𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ∧ ∀𝑥𝑇𝑢𝑇 ((∃𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦) ∧ ∃𝑣𝑈 𝑋 = (𝑢 + 𝑣)) → 𝑥 = 𝑢)))
387, 29, 37sylanbrc 695 1 ((𝜑𝑋 ∈ (𝑇 𝑈)) → ∃!𝑥𝑇𝑦𝑈 𝑋 = (𝑥 + 𝑦))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  ∀wral 2896  ∃wrex 2897  ∃!wreu 2898   ∩ cin 3539   ⊆ wss 3540  {csn 4125  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  +gcplusg 15768  0gc0g 15923  SubGrpcsubg 17411  Cntzccntz 17571  LSSumclsm 17872 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-nn 10898  df-2 10956  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-0g 15925  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-grp 17248  df-minusg 17249  df-sbg 17250  df-subg 17414  df-cntz 17573  df-lsm 17874 This theorem is referenced by:  pj1f  17933  pj1id  17935
 Copyright terms: Public domain W3C validator