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Theorem mulgfng 13791
Description: Functionality of the group multiple operation. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Mar-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 2-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
mulgfn.b |- B = ( Base ` G )
mulgfn.t |- .x. = (.g ` G )
Assertion
Ref Expression
mulgfng |- ( G e. V -> .x. Fn ( ZZ X. B ) )
Proof of Theorem mulgfng
Dummy variables u v n x are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elex 2815 . . . . . . 7 |- ( G e. V -> G e. _V )
2 fn0g 13538 . . . . . . . 8 |- 0g Fn _V
3 funfvex 5665 . . . . . . . . 9 |- ( ( Fun 0g /\ G e. dom 0g ) -> ( 0g ` G ) e. _V )
43funfni 5439 . . . . . . . 8 |- ( ( 0g Fn _V /\ G e. _V ) -> ( 0g ` G ) e. _V )
52, 4mpan 424 . . . . . . 7 |- ( G e. _V -> ( 0g ` G ) e. _V )
61, 5syl 14 . . . . . 6 |- ( G e. V -> ( 0g ` G ) e. _V )
76ad2antrr 488 . . . . 5 |- ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ n = 0 ) -> ( 0g ` G ) e. _V )
8 nnuz 9853 . . . . . . . . . 10 |- NN = ( ZZ>= ` 1 )
9 1zzd 9567 . . . . . . . . . 10 |- ( ( G e. V /\ x e. B ) -> 1 e. ZZ )
10 fvconst2g 5876 . . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( x e. B /\ u e. NN ) -> ( ( NN X. { x } ) ` u ) = x )
11 simpl 109 . . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( x e. B /\ u e. NN ) -> x e. B )
1210, 11eqeltrd 2308 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ( x e. B /\ u e. NN ) -> ( ( NN X. { x } ) ` u ) e. B )
1312elexd 2817 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( x e. B /\ u e. NN ) -> ( ( NN X. { x } ) ` u ) e. _V )
1413adantll 476 . . . . . . . . . 10 |- ( ( ( G e. V /\ x e. B ) /\ u e. NN ) -> ( ( NN X. { x } ) ` u ) e. _V )
15 simprl 531 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( G e. V /\ x e. B ) /\ ( u e. _V /\ v e. _V ) ) -> u e. _V )
16 plusgslid 13275 . . . . . . . . . . . . 13 |- ( +g = Slot ( +g ` ndx ) /\ ( +g ` ndx ) e. NN )
1716slotex 13189 . . . . . . . . . . . 12 |- ( G e. V -> ( +g ` G ) e. _V )
1817ad2antrr 488 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( G e. V /\ x e. B ) /\ ( u e. _V /\ v e. _V ) ) -> ( +g ` G ) e. _V )
19 simprr 533 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( G e. V /\ x e. B ) /\ ( u e. _V /\ v e. _V ) ) -> v e. _V )
20 ovexg 6062 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( u e. _V /\ ( +g ` G ) e. _V /\ v e. _V ) -> ( u ( +g ` G ) v ) e. _V )
2115, 18, 19, 20syl3anc 1274 . . . . . . . . . 10 |- ( ( ( G e. V /\ x e. B ) /\ ( u e. _V /\ v e. _V ) ) -> ( u ( +g ` G ) v ) e. _V )
228, 9, 14, 21seqf 10789 . . . . . . . . 9 |- ( ( G e. V /\ x e. B ) -> seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) : NN --> _V )
2322adantrl 478 . . . . . . . 8 |- ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) -> seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) : NN --> _V )
2423ad2antrr 488 . . . . . . 7 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ 0 < n ) -> seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) : NN --> _V )
25 simprl 531 . . . . . . . . 9 |- ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) -> n e. ZZ )
2625ad2antrr 488 . . . . . . . 8 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ 0 < n ) -> n e. ZZ )
27 simpr 110 . . . . . . . 8 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ 0 < n ) -> 0 < n )
28 elnnz 9550 . . . . . . . 8 |- ( n e. NN <-> ( n e. ZZ /\ 0 < n ) )
2926, 27, 28sylanbrc 417 . . . . . . 7 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ 0 < n ) -> n e. NN )
3024, 29ffvelcdmd 5791 . . . . . 6 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ 0 < n ) -> ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` n ) e. _V )
31 mulgfn.b . . . . . . . . . 10 |- B = ( Base ` G )
32 eqid 2231 . . . . . . . . . 10 |- ( invg ` G ) = ( invg ` G )
3331, 32grpinvfng 13707 . . . . . . . . 9 |- ( G e. V -> ( invg ` G ) Fn B )
34 basfn 13221 . . . . . . . . . . . 12 |- Base Fn _V
35 funfvex 5665 . . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( Fun Base /\ G e. dom Base ) -> ( Base ` G ) e. _V )
3635funfni 5439 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ( Base Fn _V /\ G e. _V ) -> ( Base ` G ) e. _V )
3734, 36mpan 424 . . . . . . . . . . 11 |- ( G e. _V -> ( Base ` G ) e. _V )
3831, 37eqeltrid 2318 . . . . . . . . . 10 |- ( G e. _V -> B e. _V )
391, 38syl 14 . . . . . . . . 9 |- ( G e. V -> B e. _V )
40 fnex 5884 . . . . . . . . 9 |- ( ( ( invg ` G ) Fn B /\ B e. _V ) -> ( invg ` G ) e. _V )
4133, 39, 40syl2anc 411 . . . . . . . 8 |- ( G e. V -> ( invg ` G ) e. _V )
4241ad3antrrr 492 . . . . . . 7 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> ( invg ` G ) e. _V )
4323ad2antrr 488 . . . . . . . 8 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) : NN --> _V )
4425znegcld 9665 . . . . . . . . . 10 |- ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) -> -u n e. ZZ )
4544ad2antrr 488 . . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> -u n e. ZZ )
46 simplr 529 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> -. n = 0 )
47 simpr 110 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> -. 0 < n )
48 ztri3or0 9582 . . . . . . . . . . . . 13 |- ( n e. ZZ -> ( n < 0 \/ n = 0 \/ 0 < n ) )
4925, 48syl 14 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) -> ( n < 0 \/ n = 0 \/ 0 < n ) )
5049ad2antrr 488 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> ( n < 0 \/ n = 0 \/ 0 < n ) )
5146, 47, 50ecase23d 1387 . . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> n < 0 )
5225zred 9663 . . . . . . . . . . . 12 |- ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) -> n e. RR )
5352ad2antrr 488 . . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> n e. RR )
5453lt0neg1d 8754 . . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> ( n < 0 <-> 0 < -u n ) )
5551, 54mpbid 147 . . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> 0 < -u n )
56 elnnz 9550 . . . . . . . . 9 |- ( -u n e. NN <-> ( -u n e. ZZ /\ 0 < -u n ) )
5745, 55, 56sylanbrc 417 . . . . . . . 8 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> -u n e. NN )
5843, 57ffvelcdmd 5791 . . . . . . 7 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) e. _V )
59 fvexg 5667 . . . . . . 7 |- ( ( ( invg ` G ) e. _V /\ ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) e. _V ) -> ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) e. _V )
6042, 58, 59syl2anc 411 . . . . . 6 |- ( ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) /\ -. 0 < n ) -> ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) e. _V )
61 0zd 9552 . . . . . . 7 |- ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) -> 0 e. ZZ )
62 simplrl 537 . . . . . . 7 |- ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) -> n e. ZZ )
63 zdclt 9618 . . . . . . 7 |- ( ( 0 e. ZZ /\ n e. ZZ ) -> DECID 0 < n )
6461, 62, 63syl2anc 411 . . . . . 6 |- ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) -> DECID 0 < n )
6530, 60, 64ifcldadc 3639 . . . . 5 |- ( ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) /\ -. n = 0 ) -> if ( 0 < n , ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` n ) , ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) ) e. _V )
66 0zd 9552 . . . . . 6 |- ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) -> 0 e. ZZ )
67 zdceq 9616 . . . . . 6 |- ( ( n e. ZZ /\ 0 e. ZZ ) -> DECID n = 0 )
6825, 66, 67syl2anc 411 . . . . 5 |- ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) -> DECID n = 0 )
697, 65, 68ifcldadc 3639 . . . 4 |- ( ( G e. V /\ ( n e. ZZ /\ x e. B ) ) -> if ( n = 0 , ( 0g ` G ) , if ( 0 < n , ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` n ) , ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) ) ) e. _V )
7069ralrimivva 2615 . . 3 |- ( G e. V -> A. n e. ZZ A. x e. B if ( n = 0 , ( 0g ` G ) , if ( 0 < n , ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` n ) , ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) ) ) e. _V )
71 eqid 2231 . . . 4 |- ( n e. ZZ , x e. B |-> if ( n = 0 , ( 0g ` G ) , if ( 0 < n , ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` n ) , ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) ) ) ) = ( n e. ZZ , x e. B |-> if ( n = 0 , ( 0g ` G ) , if ( 0 < n , ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` n ) , ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) ) ) )
7271fnmpo 6376 . . 3 |- ( A. n e. ZZ A. x e. B if ( n = 0 , ( 0g ` G ) , if ( 0 < n , ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` n ) , ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) ) ) e. _V -> ( n e. ZZ , x e. B |-> if ( n = 0 , ( 0g ` G ) , if ( 0 < n , ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` n ) , ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) ) ) ) Fn ( ZZ X. B ) )
7370, 72syl 14 . 2 |- ( G e. V -> ( n e. ZZ , x e. B |-> if ( n = 0 , ( 0g ` G ) , if ( 0 < n , ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` n ) , ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) ) ) ) Fn ( ZZ X. B ) )
74 eqid 2231 . . . 4 |- ( +g ` G ) = ( +g ` G )
75 eqid 2231 . . . 4 |- ( 0g ` G ) = ( 0g ` G )
76 mulgfn.t . . . 4 |- .x. = (.g ` G )
7731, 74, 75, 32, 76mulgfvalg 13788 . . 3 |- ( G e. V -> .x. = ( n e. ZZ , x e. B |-> if ( n = 0 , ( 0g ` G ) , if ( 0 < n , ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` n ) , ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) ) ) ) )
7877fneq1d 5427 . 2 |- ( G e. V -> ( .x. Fn ( ZZ X. B ) <-> ( n e. ZZ , x e. B |-> if ( n = 0 , ( 0g ` G ) , if ( 0 < n , ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` n ) , ( ( invg ` G ) ` ( seq 1 ( ( +g ` G ) , ( NN X. { x } ) ) ` -u n ) ) ) ) ) Fn ( ZZ X. B ) ) )
7973, 78mpbird 167 1 |- ( G e. V -> .x. Fn ( ZZ X. B ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104  DECID wdc 842   \/ w3o 1004   = wceq 1398   e. wcel 2202   A.wral 2511   _Vcvv 2803   ifcif 3607   {csn 3673   class class class wbr 4093   X. cxp 4729   Fn wfn 5328   -->wf 5329   ` cfv 5333  (class class class)co 6028   e. cmpo 6030   RRcr 8091   0cc0 8092   1c1 8093   < clt 8273   -ucneg 8410   NNcn 9202   ZZcz 9540   seqcseq 10772   Basecbs 13162   +g cplusg 13240   0gc0g 13419   invgcminusg 13664  .gcmg 13786
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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4209  ax-sep 4212  ax-nul 4220  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-iinf 4692  ax-cnex 8183  ax-resscn 8184  ax-1cn 8185  ax-1re 8186  ax-icn 8187  ax-addcl 8188  ax-addrcl 8189  ax-mulcl 8190  ax-addcom 8192  ax-addass 8194  ax-distr 8196  ax-i2m1 8197  ax-0lt1 8198  ax-0id 8200  ax-rnegex 8201  ax-cnre 8203  ax-pre-ltirr 8204  ax-pre-ltwlin 8205  ax-pre-lttrn 8206  ax-pre-ltadd 8208
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-nul 3497  df-if 3608  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-tr 4193  df-id 4396  df-iord 4469  df-on 4471  df-ilim 4472  df-suc 4474  df-iom 4695  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-recs 6514  df-frec 6600  df-pnf 8275  df-mnf 8276  df-xr 8277  df-ltxr 8278  df-le 8279  df-sub 8411  df-neg 8412  df-inn 9203  df-2 9261  df-n0 9462  df-z 9541  df-uz 9817  df-seqfrec 10773  df-ndx 13165  df-slot 13166  df-base 13168  df-plusg 13253  df-0g 13421  df-minusg 13667  df-mulg 13787
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