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Theorem phtpcer 18420
Description: Path homotopy is an equivalence relation. Proposition 1.2 of [Hatcher] p. 26. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 6-Jul-2015.)
Assertion
Ref Expression
phtpcer  |-  (  ~=ph  `  J )  Er  (
II  Cn  J )

Proof of Theorem phtpcer
StepHypRef Expression
1 phtpcrel 18418 . . . 4  |-  Rel  (  ~=ph  `  J )
21a1i 12 . . 3  |-  (  T. 
->  Rel  (  ~=ph  `  J
) )
3 isphtpc 18419 . . . . . 6  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  <->  ( x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  y  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( x
( PHtpy `  J )
y )  =/=  (/) ) )
43simp2bi 976 . . . . 5  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  y  e.  ( II  Cn  J
) )
53simp1bi 975 . . . . 5  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  x  e.  ( II  Cn  J
) )
63simp3bi 977 . . . . . . 7  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  ( x
( PHtpy `  J )
y )  =/=  (/) )
7 n0 3406 . . . . . . 7  |-  ( ( x ( PHtpy `  J
) y )  =/=  (/) 
<->  E. f  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )
86, 7sylib 190 . . . . . 6  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  E. f 
f  e.  ( x ( PHtpy `  J )
y ) )
95adantr 453 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )  ->  x  e.  ( II  Cn  J
) )
104adantr 453 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )  ->  y  e.  ( II  Cn  J
) )
11 eqid 2256 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  v  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  ( u f ( 1  -  v ) ) )  =  ( u  e.  ( 0 [,] 1
) ,  v  e.  ( 0 [,] 1
)  |->  ( u f ( 1  -  v
) ) )
12 simpr 449 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )  ->  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )
139, 10, 11, 12phtpycom 18413 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )  ->  ( u  e.  ( 0 [,] 1
) ,  v  e.  ( 0 [,] 1
)  |->  ( u f ( 1  -  v
) ) )  e.  ( y ( PHtpy `  J ) x ) )
14 ne0i 3403 . . . . . . . . 9  |-  ( ( u  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  v  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  ( u f ( 1  -  v ) ) )  e.  ( y ( PHtpy `  J )
x )  ->  (
y ( PHtpy `  J
) x )  =/=  (/) )
1513, 14syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )  ->  ( y
( PHtpy `  J )
x )  =/=  (/) )
1615ex 425 . . . . . . 7  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y )  ->  ( y (
PHtpy `  J ) x )  =/=  (/) ) )
1716exlimdv 1933 . . . . . 6  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  ( E. f  f  e.  (
x ( PHtpy `  J
) y )  -> 
( y ( PHtpy `  J ) x )  =/=  (/) ) )
188, 17mpd 16 . . . . 5  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  ( y
( PHtpy `  J )
x )  =/=  (/) )
19 isphtpc 18419 . . . . 5  |-  ( y (  ~=ph  `  J ) x  <->  ( y  e.  ( II  Cn  J
)  /\  x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( y
( PHtpy `  J )
x )  =/=  (/) ) )
204, 5, 18, 19syl3anbrc 1141 . . . 4  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  y (  ~=ph  `  J ) x )
2120adantl 454 . . 3  |-  ( (  T.  /\  x ( 
~=ph  `  J ) y )  ->  y (  ~=ph  `  J ) x )
225adantr 453 . . . . 5  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  x  e.  ( II  Cn  J
) )
23 simpr 449 . . . . . . 7  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  y
(  ~=ph  `  J )
z )
24 isphtpc 18419 . . . . . . 7  |-  ( y (  ~=ph  `  J ) z  <->  ( y  e.  ( II  Cn  J
)  /\  z  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( y
( PHtpy `  J )
z )  =/=  (/) ) )
2523, 24sylib 190 . . . . . 6  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  (
y  e.  ( II 
Cn  J )  /\  z  e.  ( II  Cn  J )  /\  (
y ( PHtpy `  J
) z )  =/=  (/) ) )
2625simp2d 973 . . . . 5  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  z  e.  ( II  Cn  J
) )
276adantr 453 . . . . . . . 8  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  (
x ( PHtpy `  J
) y )  =/=  (/) )
2827, 7sylib 190 . . . . . . 7  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  E. f 
f  e.  ( x ( PHtpy `  J )
y ) )
2925simp3d 974 . . . . . . . 8  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  (
y ( PHtpy `  J
) z )  =/=  (/) )
30 n0 3406 . . . . . . . 8  |-  ( ( y ( PHtpy `  J
) z )  =/=  (/) 
<->  E. g  g  e.  ( y ( PHtpy `  J ) z ) )
3129, 30sylib 190 . . . . . . 7  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  E. g 
g  e.  ( y ( PHtpy `  J )
z ) )
32 eeanv 2058 . . . . . . 7  |-  ( E. f E. g ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J )
y )  /\  g  e.  ( y ( PHtpy `  J ) z ) )  <->  ( E. f 
f  e.  ( x ( PHtpy `  J )
y )  /\  E. g  g  e.  (
y ( PHtpy `  J
) z ) ) )
3328, 31, 32sylanbrc 648 . . . . . 6  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  E. f E. g ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y )  /\  g  e.  ( y ( PHtpy `  J
) z ) ) )
34 eqid 2256 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  v  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  if ( v  <_  ( 1  /  2 ) ,  ( u f ( 2  x.  v ) ) ,  ( u g ( ( 2  x.  v )  - 
1 ) ) ) )  =  ( u  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  v  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  if ( v  <_  ( 1  /  2 ) ,  ( u f ( 2  x.  v ) ) ,  ( u g ( ( 2  x.  v )  - 
1 ) ) ) )
3522adantr 453 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x (  ~=ph  `  J ) y  /\  y (  ~=ph  `  J
) z )  /\  ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J
) y )  /\  g  e.  ( y
( PHtpy `  J )
z ) ) )  ->  x  e.  ( II  Cn  J ) )
3625simp1d 972 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  y  e.  ( II  Cn  J
) )
3736adantr 453 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x (  ~=ph  `  J ) y  /\  y (  ~=ph  `  J
) z )  /\  ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J
) y )  /\  g  e.  ( y
( PHtpy `  J )
z ) ) )  ->  y  e.  ( II  Cn  J ) )
3826adantr 453 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x (  ~=ph  `  J ) y  /\  y (  ~=ph  `  J
) z )  /\  ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J
) y )  /\  g  e.  ( y
( PHtpy `  J )
z ) ) )  ->  z  e.  ( II  Cn  J ) )
39 simprl 735 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x (  ~=ph  `  J ) y  /\  y (  ~=ph  `  J
) z )  /\  ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J
) y )  /\  g  e.  ( y
( PHtpy `  J )
z ) ) )  ->  f  e.  ( x ( PHtpy `  J
) y ) )
40 simprr 736 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x (  ~=ph  `  J ) y  /\  y (  ~=ph  `  J
) z )  /\  ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J
) y )  /\  g  e.  ( y
( PHtpy `  J )
z ) ) )  ->  g  e.  ( y ( PHtpy `  J
) z ) )
4134, 35, 37, 38, 39, 40phtpycc 18416 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( x (  ~=ph  `  J ) y  /\  y (  ~=ph  `  J
) z )  /\  ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J
) y )  /\  g  e.  ( y
( PHtpy `  J )
z ) ) )  ->  ( u  e.  ( 0 [,] 1
) ,  v  e.  ( 0 [,] 1
)  |->  if ( v  <_  ( 1  / 
2 ) ,  ( u f ( 2  x.  v ) ) ,  ( u g ( ( 2  x.  v )  -  1 ) ) ) )  e.  ( x (
PHtpy `  J ) z ) )
42 ne0i 3403 . . . . . . . . 9  |-  ( ( u  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  v  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  if ( v  <_  (
1  /  2 ) ,  ( u f ( 2  x.  v
) ) ,  ( u g ( ( 2  x.  v )  -  1 ) ) ) )  e.  ( x ( PHtpy `  J
) z )  -> 
( x ( PHtpy `  J ) z )  =/=  (/) )
4341, 42syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( x (  ~=ph  `  J ) y  /\  y (  ~=ph  `  J
) z )  /\  ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J
) y )  /\  g  e.  ( y
( PHtpy `  J )
z ) ) )  ->  ( x (
PHtpy `  J ) z )  =/=  (/) )
4443ex 425 . . . . . . 7  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  (
( f  e.  ( x ( PHtpy `  J
) y )  /\  g  e.  ( y
( PHtpy `  J )
z ) )  -> 
( x ( PHtpy `  J ) z )  =/=  (/) ) )
4544exlimdvv 2027 . . . . . 6  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  ( E. f E. g ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J )
y )  /\  g  e.  ( y ( PHtpy `  J ) z ) )  ->  ( x
( PHtpy `  J )
z )  =/=  (/) ) )
4633, 45mpd 16 . . . . 5  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  (
x ( PHtpy `  J
) z )  =/=  (/) )
47 isphtpc 18419 . . . . 5  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) z  <->  ( x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  z  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( x
( PHtpy `  J )
z )  =/=  (/) ) )
4822, 26, 46, 47syl3anbrc 1141 . . . 4  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  x
(  ~=ph  `  J )
z )
4948adantl 454 . . 3  |-  ( (  T.  /\  ( x (  ~=ph  `  J ) y  /\  y ( 
~=ph  `  J ) z ) )  ->  x
(  ~=ph  `  J )
z )
50 eqid 2256 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  z  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  ( x `
 y ) )  =  ( y  e.  ( 0 [,] 1
) ,  z  e.  ( 0 [,] 1
)  |->  ( x `  y ) )
51 id 21 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  ->  x  e.  ( II  Cn  J
) )
5250, 51phtpyid 18414 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  ->  (
y  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  z  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  ( x `  y ) )  e.  ( x ( PHtpy `  J )
x ) )
53 ne0i 3403 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  z  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  ( x `  y ) )  e.  ( x ( PHtpy `  J )
x )  ->  (
x ( PHtpy `  J
) x )  =/=  (/) )
5452, 53syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  ->  (
x ( PHtpy `  J
) x )  =/=  (/) )
5554ancli 536 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  ->  (
x  e.  ( II 
Cn  J )  /\  ( x ( PHtpy `  J ) x )  =/=  (/) ) )
5655pm4.71ri 617 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  <->  ( (
x  e.  ( II 
Cn  J )  /\  ( x ( PHtpy `  J ) x )  =/=  (/) )  /\  x  e.  ( II  Cn  J
) ) )
57 df-3an 941 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  ( II 
Cn  J )  /\  ( x ( PHtpy `  J ) x )  =/=  (/)  /\  x  e.  ( II  Cn  J
) )  <->  ( (
x  e.  ( II 
Cn  J )  /\  ( x ( PHtpy `  J ) x )  =/=  (/) )  /\  x  e.  ( II  Cn  J
) ) )
58 3ancomb 948 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  ( II 
Cn  J )  /\  ( x ( PHtpy `  J ) x )  =/=  (/)  /\  x  e.  ( II  Cn  J
) )  <->  ( x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( x
( PHtpy `  J )
x )  =/=  (/) ) )
5956, 57, 583bitr2i 266 . . . . 5  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  <->  ( x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( x
( PHtpy `  J )
x )  =/=  (/) ) )
60 isphtpc 18419 . . . . 5  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) x  <->  ( x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( x
( PHtpy `  J )
x )  =/=  (/) ) )
6159, 60bitr4i 245 . . . 4  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  <->  x (  ~=ph  `  J ) x )
6261a1i 12 . . 3  |-  (  T. 
->  ( x  e.  ( II  Cn  J )  <-> 
x (  ~=ph  `  J
) x ) )
632, 21, 49, 62iserd 6619 . 2  |-  (  T. 
->  (  ~=ph  `  J
)  Er  ( II 
Cn  J ) )
6463trud 1320 1  |-  (  ~=ph  `  J )  Er  (
II  Cn  J )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    <-> wb 178    /\ wa 360    /\ w3a 939    T. wtru 1312   E.wex 1537    e. wcel 1621    =/= wne 2419   (/)c0 3397   ifcif 3506   class class class wbr 3963   Rel wrel 4631   ` cfv 4638  (class class class)co 5757    e. cmpt2 5759    Er wer 6590   0cc0 8670   1c1 8671    x. cmul 8675    <_ cle 8801    - cmin 8970    / cdiv 9356   2c2 9728   [,]cicc 10590    Cn ccn 16881   IIcii 18306   PHtpycphtpy 18393    ~=ph cphtpc 18394
This theorem is referenced by:  pcophtb  18454  pi1buni  18465  pi1addf  18472  pi1addval  18473  pi1grplem  18474  pi1inv  18477  pi1xfrf  18478  pi1xfr  18480  pi1xfrcnvlem  18481  pi1cof  18484  sconpi1  23107
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 4071  ax-sep 4081  ax-nul 4089  ax-pow 4126  ax-pr 4152  ax-un 4449  ax-inf2 7275  ax-cnex 8726  ax-resscn 8727  ax-1cn 8728  ax-icn 8729  ax-addcl 8730  ax-addrcl 8731  ax-mulcl 8732  ax-mulrcl 8733  ax-mulcom 8734  ax-addass 8735  ax-mulass 8736  ax-distr 8737  ax-i2m1 8738  ax-1ne0 8739  ax-1rid 8740  ax-rnegex 8741  ax-rrecex 8742  ax-cnre 8743  ax-pre-lttri 8744  ax-pre-lttrn 8745  ax-pre-ltadd 8746  ax-pre-mulgt0 8747  ax-pre-sup 8748  ax-mulf 8750
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 940  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-nel 2422  df-ral 2520  df-rex 2521  df-reu 2522  df-rab 2523  df-v 2742  df-sbc 2936  df-csb 3024  df-dif 3097  df-un 3099  df-in 3101  df-ss 3108  df-pss 3110  df-nul 3398  df-if 3507  df-pw 3568  df-sn 3587  df-pr 3588  df-tp 3589  df-op 3590  df-uni 3769  df-int 3804  df-iun 3848  df-iin 3849  df-br 3964  df-opab 4018  df-mpt 4019  df-tr 4054  df-eprel 4242  df-id 4246  df-po 4251  df-so 4252  df-fr 4289  df-se 4290  df-we 4291  df-ord 4332  df-on 4333  df-lim 4334  df-suc 4335  df-om 4594  df-xp 4640  df-rel 4641  df-cnv 4642  df-co 4643  df-dm 4644  df-rn 4645  df-res 4646  df-ima 4647  df-fun 4648  df-fn 4649  df-f 4650  df-f1 4651  df-fo 4652  df-f1o 4653  df-fv 4654  df-isom 4655  df-ov 5760  df-oprab 5761  df-mpt2 5762  df-of 5977  df-1st 6021  df-2nd 6022  df-iota 6190  df-riota 6237  df-recs 6321  df-rdg 6356  df-1o 6412  df-2o 6413  df-oadd 6416  df-er 6593  df-map 6707  df-ixp 6751  df-en 6797  df-dom 6798  df-sdom 6799  df-fin 6800  df-fi 7098  df-sup 7127  df-oi 7158  df-card 7505  df-cda 7727  df-pnf 8802  df-mnf 8803  df-xr 8804  df-ltxr 8805  df-le 8806  df-sub 8972  df-neg 8973  df-div 9357  df-n 9680  df-2 9737  df-3 9738  df-4 9739  df-5 9740  df-6 9741  df-7 9742  df-8 9743  df-9 9744  df-10 9745  df-n0 9898  df-z 9957  df-dec 10057  df-uz 10163  df-q 10249  df-rp 10287  df-xneg 10384  df-xadd 10385  df-xmul 10386  df-ioo 10591  df-icc 10594  df-fz 10714  df-fzo 10802  df-seq 10978  df-exp 11036  df-hash 11269  df-cj 11514  df-re 11515  df-im 11516  df-sqr 11650  df-abs 11651  df-struct 13077  df-ndx 13078  df-slot 13079  df-base 13080  df-sets 13081  df-ress 13082  df-plusg 13148  df-mulr 13149  df-starv 13150  df-sca 13151  df-vsca 13152  df-tset 13154  df-ple 13155  df-ds 13157  df-hom 13159  df-cco 13160  df-rest 13254  df-topn 13255  df-topgen 13271  df-pt 13272  df-prds 13275  df-xrs 13330  df-0g 13331  df-gsum 13332  df-qtop 13337  df-imas 13338  df-xps 13340  df-mre 13415  df-mrc 13416  df-acs 13418  df-mnd 14294  df-submnd 14343  df-mulg 14419  df-cntz 14720  df-cmn 15018  df-xmet 16300  df-met 16301  df-bl 16302  df-mopn 16303  df-cnfld 16305  df-top 16563  df-bases 16565  df-topon 16566  df-topsp 16567  df-cld 16683  df-cn 16884  df-cnp 16885  df-tx 17184  df-hmeo 17373  df-xms 17812  df-ms 17813  df-tms 17814  df-ii 18308  df-htpy 18395  df-phtpy 18396  df-phtpc 18417
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