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Theorem phtpcer 18493
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
Dummy variables  f 
g  u  v  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 phtpcrel 18491 . . . 4  |-  Rel  (  ~=ph  `  J )
21a1i 10 . . 3  |-  (  T. 
->  Rel  (  ~=ph  `  J
) )
3 isphtpc 18492 . . . . . 6  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  <->  ( x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  y  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( x
( PHtpy `  J )
y )  =/=  (/) ) )
43simp2bi 971 . . . . 5  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  y  e.  ( II  Cn  J
) )
53simp1bi 970 . . . . 5  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  x  e.  ( II  Cn  J
) )
63simp3bi 972 . . . . . . 7  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  ( x
( PHtpy `  J )
y )  =/=  (/) )
7 n0 3464 . . . . . . 7  |-  ( ( x ( PHtpy `  J
) y )  =/=  (/) 
<->  E. f  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )
86, 7sylib 188 . . . . . 6  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  E. f 
f  e.  ( x ( PHtpy `  J )
y ) )
95adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )  ->  x  e.  ( II  Cn  J
) )
104adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )  ->  y  e.  ( II  Cn  J
) )
11 eqid 2283 . . . . . . . . . 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 447 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )  ->  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )
139, 10, 11, 12phtpycom 18486 . . . . . . . . 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 3461 . . . . . . . . 9  |-  ( ( u  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  v  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  ( u f ( 1  -  v ) ) )  e.  ( y ( PHtpy `  J )
x )  ->  (
y ( PHtpy `  J
) x )  =/=  (/) )
1513, 14syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y ) )  ->  ( y
( PHtpy `  J )
x )  =/=  (/) )
1615ex 423 . . . . . . 7  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  ( f  e.  ( x ( PHtpy `  J ) y )  ->  ( y (
PHtpy `  J ) x )  =/=  (/) ) )
1716exlimdv 1664 . . . . . 6  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  ( E. f  f  e.  (
x ( PHtpy `  J
) y )  -> 
( y ( PHtpy `  J ) x )  =/=  (/) ) )
188, 17mpd 14 . . . . 5  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  ( y
( PHtpy `  J )
x )  =/=  (/) )
19 isphtpc 18492 . . . . 5  |-  ( y (  ~=ph  `  J ) x  <->  ( y  e.  ( II  Cn  J
)  /\  x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( y
( PHtpy `  J )
x )  =/=  (/) ) )
204, 5, 18, 19syl3anbrc 1136 . . . 4  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) y  ->  y (  ~=ph  `  J ) x )
2120adantl 452 . . 3  |-  ( (  T.  /\  x ( 
~=ph  `  J ) y )  ->  y (  ~=ph  `  J ) x )
225adantr 451 . . . . 5  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  x  e.  ( II  Cn  J
) )
23 simpr 447 . . . . . . 7  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  y
(  ~=ph  `  J )
z )
24 isphtpc 18492 . . . . . . 7  |-  ( y (  ~=ph  `  J ) z  <->  ( y  e.  ( II  Cn  J
)  /\  z  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( y
( PHtpy `  J )
z )  =/=  (/) ) )
2523, 24sylib 188 . . . . . 6  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  (
y  e.  ( II 
Cn  J )  /\  z  e.  ( II  Cn  J )  /\  (
y ( PHtpy `  J
) z )  =/=  (/) ) )
2625simp2d 968 . . . . 5  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  z  e.  ( II  Cn  J
) )
276adantr 451 . . . . . . . 8  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  (
x ( PHtpy `  J
) y )  =/=  (/) )
2827, 7sylib 188 . . . . . . 7  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  E. f 
f  e.  ( x ( PHtpy `  J )
y ) )
2925simp3d 969 . . . . . . . 8  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  (
y ( PHtpy `  J
) z )  =/=  (/) )
30 n0 3464 . . . . . . . 8  |-  ( ( y ( PHtpy `  J
) z )  =/=  (/) 
<->  E. g  g  e.  ( y ( PHtpy `  J ) z ) )
3129, 30sylib 188 . . . . . . 7  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  E. g 
g  e.  ( y ( PHtpy `  J )
z ) )
32 eeanv 1854 . . . . . . 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 645 . . . . . 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 2283 . . . . . . . . . 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 451 . . . . . . . . . 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 967 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  y  e.  ( II  Cn  J
) )
3736adantr 451 . . . . . . . . . 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 451 . . . . . . . . . 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 732 . . . . . . . . . 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 733 . . . . . . . . . 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 18489 . . . . . . . . 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 3461 . . . . . . . . 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 15 . . . . . . . 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 423 . . . . . . 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 1668 . . . . . 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 14 . . . . 5  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  (
x ( PHtpy `  J
) z )  =/=  (/) )
47 isphtpc 18492 . . . . 5  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) z  <->  ( x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  z  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( x
( PHtpy `  J )
z )  =/=  (/) ) )
4822, 26, 46, 47syl3anbrc 1136 . . . 4  |-  ( ( x (  ~=ph  `  J
) y  /\  y
(  ~=ph  `  J )
z )  ->  x
(  ~=ph  `  J )
z )
4948adantl 452 . . 3  |-  ( (  T.  /\  ( x (  ~=ph  `  J ) y  /\  y ( 
~=ph  `  J ) z ) )  ->  x
(  ~=ph  `  J )
z )
50 eqid 2283 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  z  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  ( x `
 y ) )  =  ( y  e.  ( 0 [,] 1
) ,  z  e.  ( 0 [,] 1
)  |->  ( x `  y ) )
51 id 19 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  ->  x  e.  ( II  Cn  J
) )
5250, 51phtpyid 18487 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  ->  (
y  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  z  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  ( x `  y ) )  e.  ( x ( PHtpy `  J )
x ) )
53 ne0i 3461 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  ( 0 [,] 1 ) ,  z  e.  ( 0 [,] 1 )  |->  ( x `  y ) )  e.  ( x ( PHtpy `  J )
x )  ->  (
x ( PHtpy `  J
) x )  =/=  (/) )
5452, 53syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  ->  (
x ( PHtpy `  J
) x )  =/=  (/) )
5554ancli 534 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  ->  (
x  e.  ( II 
Cn  J )  /\  ( x ( PHtpy `  J ) x )  =/=  (/) ) )
5655pm4.71ri 614 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  <->  ( (
x  e.  ( II 
Cn  J )  /\  ( x ( PHtpy `  J ) x )  =/=  (/) )  /\  x  e.  ( II  Cn  J
) ) )
57 df-3an 936 . . . . . 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 943 . . . . . 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 264 . . . . 5  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  <->  ( x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( x
( PHtpy `  J )
x )  =/=  (/) ) )
60 isphtpc 18492 . . . . 5  |-  ( x (  ~=ph  `  J ) x  <->  ( x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  x  e.  ( II  Cn  J
)  /\  ( x
( PHtpy `  J )
x )  =/=  (/) ) )
6159, 60bitr4i 243 . . . 4  |-  ( x  e.  ( II  Cn  J )  <->  x (  ~=ph  `  J ) x )
6261a1i 10 . . 3  |-  (  T. 
->  ( x  e.  ( II  Cn  J )  <-> 
x (  ~=ph  `  J
) x ) )
632, 21, 49, 62iserd 6686 . 2  |-  (  T. 
->  (  ~=ph  `  J
)  Er  ( II 
Cn  J ) )
6463trud 1314 1  |-  (  ~=ph  `  J )  Er  (
II  Cn  J )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    T. wtru 1307   E.wex 1528    e. wcel 1684    =/= wne 2446   (/)c0 3455   ifcif 3565   class class class wbr 4023   Rel wrel 4694   ` cfv 5255  (class class class)co 5858    e. cmpt2 5860    Er wer 6657   0cc0 8737   1c1 8738    x. cmul 8742    <_ cle 8868    - cmin 9037    / cdiv 9423   2c2 9795   [,]cicc 10659    Cn ccn 16954   IIcii 18379   PHtpycphtpy 18466    ~=ph cphtpc 18467
This theorem is referenced by:  pcophtb  18527  pi1buni  18538  pi1addf  18545  pi1addval  18546  pi1grplem  18547  pi1inv  18550  pi1xfrf  18551  pi1xfr  18553  pi1xfrcnvlem  18554  pi1cof  18557  sconpi1  23770
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-inf2 7342  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815  ax-mulf 8817
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3907  df-iin 3908  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-se 4353  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-isom 5264  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-of 6078  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-2o 6480  df-oadd 6483  df-er 6660  df-map 6774  df-ixp 6818  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  df-fi 7165  df-sup 7194  df-oi 7225  df-card 7572  df-cda 7794  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-4 9806  df-5 9807  df-6 9808  df-7 9809  df-8 9810  df-9 9811  df-10 9812  df-n0 9966  df-z 10025  df-dec 10125  df-uz 10231  df-q 10317  df-rp 10355  df-xneg 10452  df-xadd 10453  df-xmul 10454  df-ioo 10660  df-icc 10663  df-fz 10783  df-fzo 10871  df-seq 11047  df-exp 11105  df-hash 11338  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-struct 13150  df-ndx 13151  df-slot 13152  df-base 13153  df-sets 13154  df-ress 13155  df-plusg 13221  df-mulr 13222  df-starv 13223  df-sca 13224  df-vsca 13225  df-tset 13227  df-ple 13228  df-ds 13230  df-hom 13232  df-cco 13233  df-rest 13327  df-topn 13328  df-topgen 13344  df-pt 13345  df-prds 13348  df-xrs 13403  df-0g 13404  df-gsum 13405  df-qtop 13410  df-imas 13411  df-xps 13413  df-mre 13488  df-mrc 13489  df-acs 13491  df-mnd 14367  df-submnd 14416  df-mulg 14492  df-cntz 14793  df-cmn 15091  df-xmet 16373  df-met 16374  df-bl 16375  df-mopn 16376  df-cnfld 16378  df-top 16636  df-bases 16638  df-topon 16639  df-topsp 16640  df-cld 16756  df-cn 16957  df-cnp 16958  df-tx 17257  df-hmeo 17446  df-xms 17885  df-ms 17886  df-tms 17887  df-ii 18381  df-htpy 18468  df-phtpy 18469  df-phtpc 18490
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