MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pwssplit1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pwssplit1 19261
Description: Splitting for structure powers, part 1: restriction is an onto function. The only actual monoid law we need here is that the base set is nonempty. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
pwssplit1.y 𝑌 = (𝑊s 𝑈)
pwssplit1.z 𝑍 = (𝑊s 𝑉)
pwssplit1.b 𝐵 = (Base‘𝑌)
pwssplit1.c 𝐶 = (Base‘𝑍)
pwssplit1.f 𝐹 = (𝑥𝐵 ↦ (𝑥𝑉))
Assertion
Ref Expression
pwssplit1 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) → 𝐹:𝐵onto𝐶)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑌   𝑥,𝑊   𝑥,𝑈   𝑥,𝑍   𝑥,𝑉   𝑥,𝐵   𝑥,𝐶   𝑥,𝑋
Allowed substitution hint:   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem pwssplit1
Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pwssplit1.y . . 3 𝑌 = (𝑊s 𝑈)
2 pwssplit1.z . . 3 𝑍 = (𝑊s 𝑉)
3 pwssplit1.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝑌)
4 pwssplit1.c . . 3 𝐶 = (Base‘𝑍)
5 pwssplit1.f . . 3 𝐹 = (𝑥𝐵 ↦ (𝑥𝑉))
61, 2, 3, 4, 5pwssplit0 19260 . 2 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) → 𝐹:𝐵𝐶)
7 simp1 1131 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) → 𝑊 ∈ Mnd)
8 simp2 1132 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) → 𝑈𝑋)
9 simp3 1133 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) → 𝑉𝑈)
108, 9ssexd 4957 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) → 𝑉 ∈ V)
11 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
122, 11, 4pwselbasb 16350 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑉 ∈ V) → (𝑎𝐶𝑎:𝑉⟶(Base‘𝑊)))
137, 10, 12syl2anc 696 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) → (𝑎𝐶𝑎:𝑉⟶(Base‘𝑊)))
1413biimpa 502 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → 𝑎:𝑉⟶(Base‘𝑊))
15 fvex 6362 . . . . . . . . . 10 (0g𝑊) ∈ V
1615fconst 6252 . . . . . . . . 9 ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}):(𝑈𝑉)⟶{(0g𝑊)}
1716a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}):(𝑈𝑉)⟶{(0g𝑊)})
18 simpl1 1228 . . . . . . . . . 10 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → 𝑊 ∈ Mnd)
19 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 (0g𝑊) = (0g𝑊)
2011, 19mndidcl 17509 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ Mnd → (0g𝑊) ∈ (Base‘𝑊))
2118, 20syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → (0g𝑊) ∈ (Base‘𝑊))
2221snssd 4485 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → {(0g𝑊)} ⊆ (Base‘𝑊))
2317, 22fssd 6218 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}):(𝑈𝑉)⟶(Base‘𝑊))
24 disjdif 4184 . . . . . . . 8 (𝑉 ∩ (𝑈𝑉)) = ∅
2524a1i 11 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → (𝑉 ∩ (𝑈𝑉)) = ∅)
26 fun 6227 . . . . . . 7 (((𝑎:𝑉⟶(Base‘𝑊) ∧ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}):(𝑈𝑉)⟶(Base‘𝑊)) ∧ (𝑉 ∩ (𝑈𝑉)) = ∅) → (𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})):(𝑉 ∪ (𝑈𝑉))⟶((Base‘𝑊) ∪ (Base‘𝑊)))
2714, 23, 25, 26syl21anc 1476 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → (𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})):(𝑉 ∪ (𝑈𝑉))⟶((Base‘𝑊) ∪ (Base‘𝑊)))
28 simpl3 1232 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → 𝑉𝑈)
29 undif 4193 . . . . . . . 8 (𝑉𝑈 ↔ (𝑉 ∪ (𝑈𝑉)) = 𝑈)
3028, 29sylib 208 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → (𝑉 ∪ (𝑈𝑉)) = 𝑈)
31 unidm 3899 . . . . . . . 8 ((Base‘𝑊) ∪ (Base‘𝑊)) = (Base‘𝑊)
3231a1i 11 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → ((Base‘𝑊) ∪ (Base‘𝑊)) = (Base‘𝑊))
3330, 32feq23d 6201 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → ((𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})):(𝑉 ∪ (𝑈𝑉))⟶((Base‘𝑊) ∪ (Base‘𝑊)) ↔ (𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})):𝑈⟶(Base‘𝑊)))
3427, 33mpbid 222 . . . . 5 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → (𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})):𝑈⟶(Base‘𝑊))
35 simpl2 1230 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → 𝑈𝑋)
361, 11, 3pwselbasb 16350 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋) → ((𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) ∈ 𝐵 ↔ (𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})):𝑈⟶(Base‘𝑊)))
3718, 35, 36syl2anc 696 . . . . 5 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → ((𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) ∈ 𝐵 ↔ (𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})):𝑈⟶(Base‘𝑊)))
3834, 37mpbird 247 . . . 4 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → (𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) ∈ 𝐵)
395fvtresfn 6446 . . . . . 6 ((𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) ∈ 𝐵 → (𝐹‘(𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}))) = ((𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) ↾ 𝑉))
4038, 39syl 17 . . . . 5 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → (𝐹‘(𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}))) = ((𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) ↾ 𝑉))
41 resundir 5569 . . . . . . 7 ((𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) ↾ 𝑉) = ((𝑎𝑉) ∪ (((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}) ↾ 𝑉))
42 ffn 6206 . . . . . . . . 9 (𝑎:𝑉⟶(Base‘𝑊) → 𝑎 Fn 𝑉)
43 fnresdm 6161 . . . . . . . . 9 (𝑎 Fn 𝑉 → (𝑎𝑉) = 𝑎)
4414, 42, 433syl 18 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → (𝑎𝑉) = 𝑎)
45 incom 3948 . . . . . . . . . 10 ((𝑈𝑉) ∩ 𝑉) = (𝑉 ∩ (𝑈𝑉))
4645, 24eqtri 2782 . . . . . . . . 9 ((𝑈𝑉) ∩ 𝑉) = ∅
47 fnconstg 6254 . . . . . . . . . . 11 ((0g𝑊) ∈ V → ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}) Fn (𝑈𝑉))
4815, 47ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}) Fn (𝑈𝑉)
49 fnresdisj 6162 . . . . . . . . . 10 (((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}) Fn (𝑈𝑉) → (((𝑈𝑉) ∩ 𝑉) = ∅ ↔ (((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}) ↾ 𝑉) = ∅))
5048, 49mp1i 13 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → (((𝑈𝑉) ∩ 𝑉) = ∅ ↔ (((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}) ↾ 𝑉) = ∅))
5146, 50mpbii 223 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → (((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}) ↾ 𝑉) = ∅)
5244, 51uneq12d 3911 . . . . . . 7 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → ((𝑎𝑉) ∪ (((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}) ↾ 𝑉)) = (𝑎 ∪ ∅))
5341, 52syl5eq 2806 . . . . . 6 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → ((𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) ↾ 𝑉) = (𝑎 ∪ ∅))
54 un0 4110 . . . . . 6 (𝑎 ∪ ∅) = 𝑎
5553, 54syl6eq 2810 . . . . 5 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → ((𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) ↾ 𝑉) = 𝑎)
5640, 55eqtr2d 2795 . . . 4 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → 𝑎 = (𝐹‘(𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}))))
57 fveq2 6352 . . . . . 6 (𝑏 = (𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) → (𝐹𝑏) = (𝐹‘(𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)}))))
5857eqeq2d 2770 . . . . 5 (𝑏 = (𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) → (𝑎 = (𝐹𝑏) ↔ 𝑎 = (𝐹‘(𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})))))
5958rspcev 3449 . . . 4 (((𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})) ∈ 𝐵𝑎 = (𝐹‘(𝑎 ∪ ((𝑈𝑉) × {(0g𝑊)})))) → ∃𝑏𝐵 𝑎 = (𝐹𝑏))
6038, 56, 59syl2anc 696 . . 3 (((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) ∧ 𝑎𝐶) → ∃𝑏𝐵 𝑎 = (𝐹𝑏))
6160ralrimiva 3104 . 2 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) → ∀𝑎𝐶𝑏𝐵 𝑎 = (𝐹𝑏))
62 dffo3 6537 . 2 (𝐹:𝐵onto𝐶 ↔ (𝐹:𝐵𝐶 ∧ ∀𝑎𝐶𝑏𝐵 𝑎 = (𝐹𝑏)))
636, 61, 62sylanbrc 701 1 ((𝑊 ∈ Mnd ∧ 𝑈𝑋𝑉𝑈) → 𝐹:𝐵onto𝐶)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  wral 3050  wrex 3051  Vcvv 3340  cdif 3712  cun 3713  cin 3714  wss 3715  c0 4058  {csn 4321  cmpt 4881   × cxp 5264  cres 5268   Fn wfn 6044  wf 6045  ontowfo 6047  cfv 6049  (class class class)co 6813  Basecbs 16059  0gc0g 16302  s cpws 16309  Mndcmnd 17495
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-1o 7729  df-oadd 7733  df-er 7911  df-map 8025  df-ixp 8075  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-fin 8125  df-sup 8513  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-nn 11213  df-2 11271  df-3 11272  df-4 11273  df-5 11274  df-6 11275  df-7 11276  df-8 11277  df-9 11278  df-n0 11485  df-z 11570  df-dec 11686  df-uz 11880  df-fz 12520  df-struct 16061  df-ndx 16062  df-slot 16063  df-base 16065  df-plusg 16156  df-mulr 16157  df-sca 16159  df-vsca 16160  df-ip 16161  df-tset 16162  df-ple 16163  df-ds 16166  df-hom 16168  df-cco 16169  df-0g 16304  df-prds 16310  df-pws 16312  df-mgm 17443  df-sgrp 17485  df-mnd 17496
This theorem is referenced by:  pwslnmlem2  38165
  Copyright terms: Public domain W3C validator