Theorem caofdig 6199

Description: Transfer a distributive law to the function operation. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Jul-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
caofdi.1	|- ( ph -> A e. V )
caofdi.2	|- ( ph -> F : A --> K )
caofdi.3	|- ( ph -> G : A --> S )
caofdi.4	|- ( ph -> H : A --> S )
caofdig.r	|- ( ( ph /\ ( x e. S /\ y e. S ) ) -> ( x R y ) e. V )
caofdig.t	|- ( ( ph /\ ( x e. K /\ y e. S ) ) -> ( x T y ) e. W )
caofdi.5	|- ( ( ph /\ ( x e. K /\ y e. S /\ z e. S ) ) -> ( x T ( y R z ) ) = ( ( x T y ) O ( x T z ) ) )

Assertion

Ref	Expression
caofdig	|- ( ph -> ( F oF T ( G oF R H ) ) = ( ( F oF T G ) oF O ( F oF T H ) ) )

Distinct variable groups:   x, y, z, A   x, F, y, z   x, G, y, z   ph, x, y, z   x, H, y, z   x, K, y, z   x, O, y, z   x, R, y, z   x, S, y, z   x, T, y, z   x, V, y   x, W, y

Allowed substitution hints:   V( z)   W( z)

Proof of Theorem caofdig

Dummy variable w is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		caofdi.5	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( x e. K /\ y e. S /\ z e. S ) ) -> ( x T ( y R z ) ) = ( ( x T y ) O ( x T z ) ) )
2	1	adantlr 477	. . . 4 |- ( ( ( ph /\ w e. A ) /\ ( x e. K /\ y e. S /\ z e. S ) ) -> ( x T ( y R z ) ) = ( ( x T y ) O ( x T z ) ) )
3		caofdi.2	. . . . 5 |- ( ph -> F : A --> K )
4	3	ffvelcdmda 5722	. . . 4 |- ( ( ph /\ w e. A ) -> ( F ` w ) e. K )
5		caofdi.3	. . . . 5 |- ( ph -> G : A --> S )
6	5	ffvelcdmda 5722	. . . 4 |- ( ( ph /\ w e. A ) -> ( G ` w ) e. S )
7		caofdi.4	. . . . 5 |- ( ph -> H : A --> S )
8	7	ffvelcdmda 5722	. . . 4 |- ( ( ph /\ w e. A ) -> ( H ` w ) e. S )
9	2, 4, 6, 8	caovdid 6129	. . 3 |- ( ( ph /\ w e. A ) -> ( ( F ` w ) T ( ( G ` w ) R ( H ` w ) ) ) = ( ( ( F ` w ) T ( G ` w ) ) O ( ( F ` w ) T ( H ` w ) ) ) )
10	9	mpteq2dva 4138	. 2 |- ( ph -> ( w e. A |-> ( ( F ` w ) T ( ( G ` w ) R ( H ` w ) ) ) ) = ( w e. A |-> ( ( ( F ` w ) T ( G ` w ) ) O ( ( F ` w ) T ( H ` w ) ) ) ) )
11		caofdi.1	. . 3 |- ( ph -> A e. V )
12		oveq2 5959	. . . . 5 |- ( y = ( H ` w ) -> ( ( G ` w ) R y ) = ( ( G ` w ) R ( H ` w ) ) )
13	12	eleq1d 2275	. . . 4 |- ( y = ( H ` w ) -> ( ( ( G ` w ) R y ) e. V <-> ( ( G ` w ) R ( H ` w ) ) e. V ) )
14		oveq1 5958	. . . . . . 7 |- ( x = ( G ` w ) -> ( x R y ) = ( ( G ` w ) R y ) )
15	14	eleq1d 2275	. . . . . 6 |- ( x = ( G ` w ) -> ( ( x R y ) e. V <-> ( ( G ` w ) R y ) e. V ) )
16	15	ralbidv 2507	. . . . 5 |- ( x = ( G ` w ) -> ( A. y e. S ( x R y ) e. V <-> A. y e. S ( ( G ` w ) R y ) e. V ) )
17		caofdig.r	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( x e. S /\ y e. S ) ) -> ( x R y ) e. V )
18	17	ralrimivva 2589	. . . . . 6 |- ( ph -> A. x e. S A. y e. S ( x R y ) e. V )
19	18	adantr 276	. . . . 5 |- ( ( ph /\ w e. A ) -> A. x e. S A. y e. S ( x R y ) e. V )
20	16, 19, 6	rspcdva 2883	. . . 4 |- ( ( ph /\ w e. A ) -> A. y e. S ( ( G ` w ) R y ) e. V )
21	13, 20, 8	rspcdva 2883	. . 3 |- ( ( ph /\ w e. A ) -> ( ( G ` w ) R ( H ` w ) ) e. V )
22	3	feqmptd 5639	. . 3 |- ( ph -> F = ( w e. A |-> ( F ` w ) ) )
23	5	feqmptd 5639	. . . 4 |- ( ph -> G = ( w e. A |-> ( G ` w ) ) )
24	7	feqmptd 5639	. . . 4 |- ( ph -> H = ( w e. A |-> ( H ` w ) ) )
25	11, 6, 8, 23, 24	offval2 6181	. . 3 |- ( ph -> ( G oF R H ) = ( w e. A |-> ( ( G ` w ) R ( H ` w ) ) ) )
26	11, 4, 21, 22, 25	offval2 6181	. 2 |- ( ph -> ( F oF T ( G oF R H ) ) = ( w e. A |-> ( ( F ` w ) T ( ( G ` w ) R ( H ` w ) ) ) ) )
27		oveq2 5959	. . . . 5 |- ( y = ( G ` w ) -> ( ( F ` w ) T y ) = ( ( F ` w ) T ( G ` w ) ) )
28	27	eleq1d 2275	. . . 4 |- ( y = ( G ` w ) -> ( ( ( F ` w ) T y ) e. W <-> ( ( F ` w ) T ( G ` w ) ) e. W ) )
29		oveq1 5958	. . . . . . 7 |- ( x = ( F ` w ) -> ( x T y ) = ( ( F ` w ) T y ) )
30	29	eleq1d 2275	. . . . . 6 |- ( x = ( F ` w ) -> ( ( x T y ) e. W <-> ( ( F ` w ) T y ) e. W ) )
31	30	ralbidv 2507	. . . . 5 |- ( x = ( F ` w ) -> ( A. y e. S ( x T y ) e. W <-> A. y e. S ( ( F ` w ) T y ) e. W ) )
32		caofdig.t	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( x e. K /\ y e. S ) ) -> ( x T y ) e. W )
33	32	ralrimivva 2589	. . . . . 6 |- ( ph -> A. x e. K A. y e. S ( x T y ) e. W )
34	33	adantr 276	. . . . 5 |- ( ( ph /\ w e. A ) -> A. x e. K A. y e. S ( x T y ) e. W )
35	31, 34, 4	rspcdva 2883	. . . 4 |- ( ( ph /\ w e. A ) -> A. y e. S ( ( F ` w ) T y ) e. W )
36	28, 35, 6	rspcdva 2883	. . 3 |- ( ( ph /\ w e. A ) -> ( ( F ` w ) T ( G ` w ) ) e. W )
37		oveq2 5959	. . . . 5 |- ( y = ( H ` w ) -> ( ( F ` w ) T y ) = ( ( F ` w ) T ( H ` w ) ) )
38	37	eleq1d 2275	. . . 4 |- ( y = ( H ` w ) -> ( ( ( F ` w ) T y ) e. W <-> ( ( F ` w ) T ( H ` w ) ) e. W ) )
39	38, 35, 8	rspcdva 2883	. . 3 |- ( ( ph /\ w e. A ) -> ( ( F ` w ) T ( H ` w ) ) e. W )
40	11, 4, 6, 22, 23	offval2 6181	. . 3 |- ( ph -> ( F oF T G ) = ( w e. A |-> ( ( F ` w ) T ( G ` w ) ) ) )
41	11, 4, 8, 22, 24	offval2 6181	. . 3 |- ( ph -> ( F oF T H ) = ( w e. A |-> ( ( F ` w ) T ( H ` w ) ) ) )
42	11, 36, 39, 40, 41	offval2 6181	. 2 |- ( ph -> ( ( F oF T G ) oF O ( F oF T H ) ) = ( w e. A |-> ( ( ( F ` w ) T ( G ` w ) ) O ( ( F ` w ) T ( H ` w ) ) ) ) )
43	10, 26, 42	3eqtr4d 2249	1 |- ( ph -> ( F oF T ( G oF R H ) ) = ( ( F oF T G ) oF O ( F oF T H ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   /\ w3a 981   = wceq 1373   e. wcel 2177   A.wral 2485   |-> cmpt 4109   -->wf 5272   ` cfv 5276  (class class class)co 5951   oFcof 6163

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 711  ax-5 1471  ax-7 1472  ax-gen 1473  ax-ie1 1517  ax-ie2 1518  ax-8 1528  ax-10 1529  ax-11 1530  ax-i12 1531  ax-bndl 1533  ax-4 1534  ax-17 1550  ax-i9 1554  ax-ial 1558  ax-i5r 1559  ax-14 2180  ax-ext 2188  ax-coll 4163  ax-sep 4166  ax-pow 4222  ax-pr 4257  ax-setind 4589

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1485  df-sb 1787  df-eu 2058  df-mo 2059  df-clab 2193  df-cleq 2199  df-clel 2202  df-nfc 2338  df-ne 2378  df-ral 2490  df-rex 2491  df-reu 2492  df-rab 2494  df-v 2775  df-sbc 3000  df-csb 3095  df-dif 3169  df-un 3171  df-in 3173  df-ss 3180  df-pw 3619  df-sn 3640  df-pr 3641  df-op 3643  df-uni 3853  df-iun 3931  df-br 4048  df-opab 4110  df-mpt 4111  df-id 4344  df-xp 4685  df-rel 4686  df-cnv 4687  df-co 4688  df-dm 4689  df-rn 4690  df-res 4691  df-ima 4692  df-iota 5237  df-fun 5278  df-fn 5279  df-f 5280  df-f1 5281  df-fo 5282  df-f1o 5283  df-fv 5284  df-ov 5954  df-oprab 5955  df-mpo 5956  df-of 6165

This theorem is referenced by: (None)