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

Theorem qusghm 17637
Description: If 𝑌 is a normal subgroup of 𝐺, then the "natural map" from elements to their cosets is a group homomorphism from 𝐺 to 𝐺 / 𝑌. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 18-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
qusghm.x 𝑋 = (Base‘𝐺)
qusghm.h 𝐻 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝑌))
qusghm.f 𝐹 = (𝑥𝑋 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑌))
Assertion
Ref Expression
qusghm (𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐺   𝑥,𝐻   𝑥,𝑋   𝑥,𝑌
Allowed substitution hint:   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem qusghm
Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 qusghm.x . 2 𝑋 = (Base‘𝐺)
2 eqid 2621 . 2 (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
3 eqid 2621 . 2 (+g𝐺) = (+g𝐺)
4 eqid 2621 . 2 (+g𝐻) = (+g𝐻)
5 nsgsubg 17566 . . 3 (𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) → 𝑌 ∈ (SubGrp‘𝐺))
6 subgrcl 17539 . . 3 (𝑌 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝐺 ∈ Grp)
75, 6syl 17 . 2 (𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) → 𝐺 ∈ Grp)
8 qusghm.h . . 3 𝐻 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝑌))
98qusgrp 17589 . 2 (𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) → 𝐻 ∈ Grp)
108, 1, 2quseccl 17590 . . 3 ((𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑋) → [𝑥](𝐺 ~QG 𝑌) ∈ (Base‘𝐻))
11 qusghm.f . . 3 𝐹 = (𝑥𝑋 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑌))
1210, 11fmptd 6351 . 2 (𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) → 𝐹:𝑋⟶(Base‘𝐻))
138, 1, 3, 4qusadd 17591 . . . 4 ((𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) ∧ 𝑦𝑋𝑧𝑋) → ([𝑦](𝐺 ~QG 𝑌)(+g𝐻)[𝑧](𝐺 ~QG 𝑌)) = [(𝑦(+g𝐺)𝑧)](𝐺 ~QG 𝑌))
14133expb 1263 . . 3 ((𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) ∧ (𝑦𝑋𝑧𝑋)) → ([𝑦](𝐺 ~QG 𝑌)(+g𝐻)[𝑧](𝐺 ~QG 𝑌)) = [(𝑦(+g𝐺)𝑧)](𝐺 ~QG 𝑌))
15 eceq1 7742 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → [𝑥](𝐺 ~QG 𝑌) = [𝑦](𝐺 ~QG 𝑌))
16 ovex 6643 . . . . . . 7 (𝐺 ~QG 𝑌) ∈ V
17 ecexg 7706 . . . . . . 7 ((𝐺 ~QG 𝑌) ∈ V → [𝑥](𝐺 ~QG 𝑌) ∈ V)
1816, 17ax-mp 5 . . . . . 6 [𝑥](𝐺 ~QG 𝑌) ∈ V
1915, 11, 18fvmpt3i 6254 . . . . 5 (𝑦𝑋 → (𝐹𝑦) = [𝑦](𝐺 ~QG 𝑌))
2019ad2antrl 763 . . . 4 ((𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) ∧ (𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝐹𝑦) = [𝑦](𝐺 ~QG 𝑌))
21 eceq1 7742 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑧 → [𝑥](𝐺 ~QG 𝑌) = [𝑧](𝐺 ~QG 𝑌))
2221, 11, 18fvmpt3i 6254 . . . . 5 (𝑧𝑋 → (𝐹𝑧) = [𝑧](𝐺 ~QG 𝑌))
2322ad2antll 764 . . . 4 ((𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) ∧ (𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝐹𝑧) = [𝑧](𝐺 ~QG 𝑌))
2420, 23oveq12d 6633 . . 3 ((𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) ∧ (𝑦𝑋𝑧𝑋)) → ((𝐹𝑦)(+g𝐻)(𝐹𝑧)) = ([𝑦](𝐺 ~QG 𝑌)(+g𝐻)[𝑧](𝐺 ~QG 𝑌)))
251, 3grpcl 17370 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦𝑋𝑧𝑋) → (𝑦(+g𝐺)𝑧) ∈ 𝑋)
26253expb 1263 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝑦(+g𝐺)𝑧) ∈ 𝑋)
277, 26sylan 488 . . . 4 ((𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) ∧ (𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝑦(+g𝐺)𝑧) ∈ 𝑋)
28 eceq1 7742 . . . . 5 (𝑥 = (𝑦(+g𝐺)𝑧) → [𝑥](𝐺 ~QG 𝑌) = [(𝑦(+g𝐺)𝑧)](𝐺 ~QG 𝑌))
2928, 11, 18fvmpt3i 6254 . . . 4 ((𝑦(+g𝐺)𝑧) ∈ 𝑋 → (𝐹‘(𝑦(+g𝐺)𝑧)) = [(𝑦(+g𝐺)𝑧)](𝐺 ~QG 𝑌))
3027, 29syl 17 . . 3 ((𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) ∧ (𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝐹‘(𝑦(+g𝐺)𝑧)) = [(𝑦(+g𝐺)𝑧)](𝐺 ~QG 𝑌))
3114, 24, 303eqtr4rd 2666 . 2 ((𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) ∧ (𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝐹‘(𝑦(+g𝐺)𝑧)) = ((𝐹𝑦)(+g𝐻)(𝐹𝑧)))
321, 2, 3, 4, 7, 9, 12, 31isghmd 17609 1 (𝑌 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  Vcvv 3190  cmpt 4683  cfv 5857  (class class class)co 6615  [cec 7700  Basecbs 15800  +gcplusg 15881   /s cqus 16105  Grpcgrp 17362  SubGrpcsubg 17528  NrmSGrpcnsg 17529   ~QG cqg 17530   GrpHom cghm 17597
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4741  ax-sep 4751  ax-nul 4759  ax-pow 4813  ax-pr 4877  ax-un 6914  ax-cnex 9952  ax-resscn 9953  ax-1cn 9954  ax-icn 9955  ax-addcl 9956  ax-addrcl 9957  ax-mulcl 9958  ax-mulrcl 9959  ax-mulcom 9960  ax-addass 9961  ax-mulass 9962  ax-distr 9963  ax-i2m1 9964  ax-1ne0 9965  ax-1rid 9966  ax-rnegex 9967  ax-rrecex 9968  ax-cnre 9969  ax-pre-lttri 9970  ax-pre-lttrn 9971  ax-pre-ltadd 9972  ax-pre-mulgt0 9973
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2913  df-rex 2914  df-reu 2915  df-rmo 2916  df-rab 2917  df-v 3192  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3898  df-if 4065  df-pw 4138  df-sn 4156  df-pr 4158  df-tp 4160  df-op 4162  df-uni 4410  df-int 4448  df-iun 4494  df-br 4624  df-opab 4684  df-mpt 4685  df-tr 4723  df-eprel 4995  df-id 4999  df-po 5005  df-so 5006  df-fr 5043  df-we 5045  df-xp 5090  df-rel 5091  df-cnv 5092  df-co 5093  df-dm 5094  df-rn 5095  df-res 5096  df-ima 5097  df-pred 5649  df-ord 5695  df-on 5696  df-lim 5697  df-suc 5698  df-iota 5820  df-fun 5859  df-fn 5860  df-f 5861  df-f1 5862  df-fo 5863  df-f1o 5864  df-fv 5865  df-riota 6576  df-ov 6618  df-oprab 6619  df-mpt2 6620  df-om 7028  df-1st 7128  df-2nd 7129  df-wrecs 7367  df-recs 7428  df-rdg 7466  df-1o 7520  df-oadd 7524  df-er 7702  df-ec 7704  df-qs 7708  df-en 7916  df-dom 7917  df-sdom 7918  df-fin 7919  df-sup 8308  df-inf 8309  df-pnf 10036  df-mnf 10037  df-xr 10038  df-ltxr 10039  df-le 10040  df-sub 10228  df-neg 10229  df-nn 10981  df-2 11039  df-3 11040  df-4 11041  df-5 11042  df-6 11043  df-7 11044  df-8 11045  df-9 11046  df-n0 11253  df-z 11338  df-dec 11454  df-uz 11648  df-fz 12285  df-struct 15802  df-ndx 15803  df-slot 15804  df-base 15805  df-sets 15806  df-ress 15807  df-plusg 15894  df-mulr 15895  df-sca 15897  df-vsca 15898  df-ip 15899  df-tset 15900  df-ple 15901  df-ds 15904  df-0g 16042  df-imas 16108  df-qus 16109  df-mgm 17182  df-sgrp 17224  df-mnd 17235  df-grp 17365  df-minusg 17366  df-subg 17531  df-nsg 17532  df-eqg 17533  df-ghm 17598
This theorem is referenced by:  qusrhm  19177
  Copyright terms: Public domain W3C validator