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Theorem istendo 30100
Description: The predicate "is a trace-preserving endomorphism". Similar to definition of trace-preserving endomorphism in [Crawley] p. 117, penultimate line. (Contributed by NM, 8-Jun-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
tendoset.l  |-  .<_  =  ( le `  K )
tendoset.h  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
tendoset.t  |-  T  =  ( ( LTrn `  K
) `  W )
tendoset.r  |-  R  =  ( ( trL `  K
) `  W )
tendoset.e  |-  E  =  ( ( TEndo `  K
) `  W )
Assertion
Ref Expression
istendo  |-  ( ( K  e.  V  /\  W  e.  H )  ->  ( S  e.  E  <->  ( S : T --> T  /\  A. f  e.  T  A. g  e.  T  ( S `  ( f  o.  g ) )  =  ( ( S `  f )  o.  ( S `  g )
)  /\  A. f  e.  T  ( R `  ( S `  f
) )  .<_  ( R `
 f ) ) ) )
Distinct variable groups:    f, g, K    T, f, g    f, W, g    S, f, g
Allowed substitution hints:    R( f, g)    E( f, g)    H( f, g)    .<_ ( f, g)    V( f, g)

Proof of Theorem istendo
StepHypRef Expression
1 tendoset.l . . . 4  |-  .<_  =  ( le `  K )
2 tendoset.h . . . 4  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
3 tendoset.t . . . 4  |-  T  =  ( ( LTrn `  K
) `  W )
4 tendoset.r . . . 4  |-  R  =  ( ( trL `  K
) `  W )
5 tendoset.e . . . 4  |-  E  =  ( ( TEndo `  K
) `  W )
61, 2, 3, 4, 5tendoset 30099 . . 3  |-  ( ( K  e.  V  /\  W  e.  H )  ->  E  =  { s  |  ( s : T --> T  /\  A. f  e.  T  A. g  e.  T  (
s `  ( f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  (
s `  g )
)  /\  A. f  e.  T  ( R `  ( s `  f
) )  .<_  ( R `
 f ) ) } )
76eleq2d 2323 . 2  |-  ( ( K  e.  V  /\  W  e.  H )  ->  ( S  e.  E  <->  S  e.  { s  |  ( s : T --> T  /\  A. f  e.  T  A. g  e.  T  ( s `  ( f  o.  g
) )  =  ( ( s `  f
)  o.  ( s `
 g ) )  /\  A. f  e.  T  ( R `  ( s `  f
) )  .<_  ( R `
 f ) ) } ) )
8 fvex 5458 . . . . . 6  |-  ( (
LTrn `  K ) `  W )  e.  _V
93, 8eqeltri 2326 . . . . 5  |-  T  e. 
_V
10 fex 5669 . . . . 5  |-  ( ( S : T --> T  /\  T  e.  _V )  ->  S  e.  _V )
119, 10mpan2 655 . . . 4  |-  ( S : T --> T  ->  S  e.  _V )
12113ad2ant1 981 . . 3  |-  ( ( S : T --> T  /\  A. f  e.  T  A. g  e.  T  ( S `  ( f  o.  g ) )  =  ( ( S `  f )  o.  ( S `  g )
)  /\  A. f  e.  T  ( R `  ( S `  f
) )  .<_  ( R `
 f ) )  ->  S  e.  _V )
13 feq1 5299 . . . 4  |-  ( s  =  S  ->  (
s : T --> T  <->  S : T
--> T ) )
14 fveq1 5443 . . . . . 6  |-  ( s  =  S  ->  (
s `  ( f  o.  g ) )  =  ( S `  (
f  o.  g ) ) )
15 fveq1 5443 . . . . . . 7  |-  ( s  =  S  ->  (
s `  f )  =  ( S `  f ) )
16 fveq1 5443 . . . . . . 7  |-  ( s  =  S  ->  (
s `  g )  =  ( S `  g ) )
1715, 16coeq12d 4822 . . . . . 6  |-  ( s  =  S  ->  (
( s `  f
)  o.  ( s `
 g ) )  =  ( ( S `
 f )  o.  ( S `  g
) ) )
1814, 17eqeq12d 2270 . . . . 5  |-  ( s  =  S  ->  (
( s `  (
f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  ( s `  g ) )  <->  ( S `  ( f  o.  g
) )  =  ( ( S `  f
)  o.  ( S `
 g ) ) ) )
19182ralbidv 2558 . . . 4  |-  ( s  =  S  ->  ( A. f  e.  T  A. g  e.  T  ( s `  (
f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  ( s `  g ) )  <->  A. f  e.  T  A. g  e.  T  ( S `  ( f  o.  g
) )  =  ( ( S `  f
)  o.  ( S `
 g ) ) ) )
2015fveq2d 5448 . . . . . 6  |-  ( s  =  S  ->  ( R `  ( s `  f ) )  =  ( R `  ( S `  f )
) )
2120breq1d 3993 . . . . 5  |-  ( s  =  S  ->  (
( R `  (
s `  f )
)  .<_  ( R `  f )  <->  ( R `  ( S `  f
) )  .<_  ( R `
 f ) ) )
2221ralbidv 2536 . . . 4  |-  ( s  =  S  ->  ( A. f  e.  T  ( R `  ( s `
 f ) ) 
.<_  ( R `  f
)  <->  A. f  e.  T  ( R `  ( S `
 f ) ) 
.<_  ( R `  f
) ) )
2313, 19, 223anbi123d 1257 . . 3  |-  ( s  =  S  ->  (
( s : T --> T  /\  A. f  e.  T  A. g  e.  T  ( s `  ( f  o.  g
) )  =  ( ( s `  f
)  o.  ( s `
 g ) )  /\  A. f  e.  T  ( R `  ( s `  f
) )  .<_  ( R `
 f ) )  <-> 
( S : T --> T  /\  A. f  e.  T  A. g  e.  T  ( S `  ( f  o.  g
) )  =  ( ( S `  f
)  o.  ( S `
 g ) )  /\  A. f  e.  T  ( R `  ( S `  f ) )  .<_  ( R `  f ) ) ) )
2412, 23elab3 2889 . 2  |-  ( S  e.  { s  |  ( s : T --> T  /\  A. f  e.  T  A. g  e.  T  ( s `  ( f  o.  g
) )  =  ( ( s `  f
)  o.  ( s `
 g ) )  /\  A. f  e.  T  ( R `  ( s `  f
) )  .<_  ( R `
 f ) ) }  <->  ( S : T
--> T  /\  A. f  e.  T  A. g  e.  T  ( S `  ( f  o.  g
) )  =  ( ( S `  f
)  o.  ( S `
 g ) )  /\  A. f  e.  T  ( R `  ( S `  f ) )  .<_  ( R `  f ) ) )
257, 24syl6bb 254 1  |-  ( ( K  e.  V  /\  W  e.  H )  ->  ( S  e.  E  <->  ( S : T --> T  /\  A. f  e.  T  A. g  e.  T  ( S `  ( f  o.  g ) )  =  ( ( S `  f )  o.  ( S `  g )
)  /\  A. f  e.  T  ( R `  ( S `  f
) )  .<_  ( R `
 f ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 6    <-> wb 178    /\ wa 360    /\ w3a 939    = wceq 1619    e. wcel 1621   {cab 2242   A.wral 2516   _Vcvv 2757   class class class wbr 3983    o. ccom 4651   -->wf 4655   ` cfv 4659   lecple 13163   LHypclh 29324   LTrncltrn 29441   trLctrl 29498   TEndoctendo 30092
This theorem is referenced by:  tendotp  30101  istendod  30102  tendof  30103  tendovalco  30105
This theorem was proved from axioms:  ax-1 7  ax-2 8  ax-3 9  ax-mp 10  ax-5 1533  ax-6 1534  ax-7 1535  ax-gen 1536  ax-8 1623  ax-11 1624  ax-13 1625  ax-14 1626  ax-17 1628  ax-12o 1664  ax-10 1678  ax-9 1684  ax-4 1692  ax-16 1927  ax-ext 2237  ax-rep 4091  ax-sep 4101  ax-nul 4109  ax-pow 4146  ax-pr 4172  ax-un 4470
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3an 941  df-tru 1315  df-ex 1538  df-nf 1540  df-sb 1884  df-eu 2121  df-mo 2122  df-clab 2243  df-cleq 2249  df-clel 2252  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-ral 2521  df-rex 2522  df-reu 2523  df-rab 2525  df-v 2759  df-sbc 2953  df-csb 3043  df-dif 3116  df-un 3118  df-in 3120  df-ss 3127  df-nul 3417  df-if 3526  df-pw 3587  df-sn 3606  df-pr 3607  df-op 3609  df-uni 3788  df-iun 3867  df-br 3984  df-opab 4038  df-mpt 4039  df-id 4267  df-xp 4661  df-rel 4662  df-cnv 4663  df-co 4664  df-dm 4665  df-rn 4666  df-res 4667  df-ima 4668  df-fun 4669  df-fn 4670  df-f 4671  df-f1 4672  df-fo 4673  df-f1o 4674  df-fv 4675  df-ov 5781  df-oprab 5782  df-mpt2 5783  df-map 6728  df-tendo 30095
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