Theorem caofinvl 6107

Description: Transfer a left inverse law to the function operation. (Contributed by NM, 22-Oct-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
caofref.1	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
caofref.2	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶𝑆)
caofinv.3	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑊)
caofinv.4	⊢ (𝜑 → 𝑁:𝑆⟶𝑆)
caofinv.5	⊢ (𝜑 → 𝐺 = (𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣))))
caofinvl.6	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → ((𝑁‘𝑥)𝑅𝑥) = 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
caofinvl	⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘𝑓 𝑅𝐹) = (𝐴 × {𝐵}))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐵   𝑥,𝐹   𝑥,𝐺   𝜑,𝑥   𝑥,𝑅   𝑥,𝑆   𝑣,𝐴   𝑣,𝐹,𝑥   𝑥,𝑁,𝑣   𝑣,𝑆   𝜑,𝑣

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥)   𝐵(𝑣)   𝑅(𝑣)   𝐺(𝑣)   𝑉(𝑥,𝑣)   𝑊(𝑥,𝑣)

Proof of Theorem caofinvl

Dummy variable 𝑤 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		caofref.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
2		caofinv.4	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁:𝑆⟶𝑆)
3	2	adantr 276	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → 𝑁:𝑆⟶𝑆)
4		caofref.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶𝑆)
5	4	ffvelcdmda 5653	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑣) ∈ 𝑆)
6	3, 5	ffvelcdmd 5654	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → (𝑁‘(𝐹‘𝑣)) ∈ 𝑆)
7		eqid 2177	. . . . . . 7 ⊢ (𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣))) = (𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣)))
8	6, 7	fmptd 5672	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣))):𝐴⟶𝑆)
9		caofinv.5	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐺 = (𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣))))
10	9	feq1d 5354	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺:𝐴⟶𝑆 ↔ (𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣))):𝐴⟶𝑆))
11	8, 10	mpbird 167	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺:𝐴⟶𝑆)
12	11	ffvelcdmda 5653	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝑤) ∈ 𝑆)
13	4	ffvelcdmda 5653	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → (𝐹‘𝑤) ∈ 𝑆)
14	6	ralrimiva 2550	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ∀𝑣 ∈ 𝐴 (𝑁‘(𝐹‘𝑣)) ∈ 𝑆)
15	7	fnmpt 5344	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑣 ∈ 𝐴 (𝑁‘(𝐹‘𝑣)) ∈ 𝑆 → (𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣))) Fn 𝐴)
16	14, 15	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣))) Fn 𝐴)
17	9	fneq1d 5308	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐺 Fn 𝐴 ↔ (𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣))) Fn 𝐴))
18	16, 17	mpbird 167	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺 Fn 𝐴)
19		dffn5im 5563	. . . . 5 ⊢ (𝐺 Fn 𝐴 → 𝐺 = (𝑤 ∈ 𝐴 ↦ (𝐺‘𝑤)))
20	18, 19	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺 = (𝑤 ∈ 𝐴 ↦ (𝐺‘𝑤)))
21	4	feqmptd 5571	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = (𝑤 ∈ 𝐴 ↦ (𝐹‘𝑤)))
22	1, 12, 13, 20, 21	offval2 6100	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘𝑓 𝑅𝐹) = (𝑤 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐺‘𝑤)𝑅(𝐹‘𝑤))))
23	9	fveq1d 5519	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝑤) = ((𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣)))‘𝑤))
24	23	adantr 276	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝑤) = ((𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣)))‘𝑤))
25		simpr 110	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → 𝑤 ∈ 𝐴)
26	2	adantr 276	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → 𝑁:𝑆⟶𝑆)
27	26, 13	ffvelcdmd 5654	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → (𝑁‘(𝐹‘𝑤)) ∈ 𝑆)
28		fveq2 5517	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑣 = 𝑤 → (𝐹‘𝑣) = (𝐹‘𝑤))
29	28	fveq2d 5521	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑣 = 𝑤 → (𝑁‘(𝐹‘𝑣)) = (𝑁‘(𝐹‘𝑤)))
30	29, 7	fvmptg 5594	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑤 ∈ 𝐴 ∧ (𝑁‘(𝐹‘𝑤)) ∈ 𝑆) → ((𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣)))‘𝑤) = (𝑁‘(𝐹‘𝑤)))
31	25, 27, 30	syl2anc 411	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → ((𝑣 ∈ 𝐴 ↦ (𝑁‘(𝐹‘𝑣)))‘𝑤) = (𝑁‘(𝐹‘𝑤)))
32	24, 31	eqtrd 2210	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝑤) = (𝑁‘(𝐹‘𝑤)))
33	32	oveq1d 5892	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → ((𝐺‘𝑤)𝑅(𝐹‘𝑤)) = ((𝑁‘(𝐹‘𝑤))𝑅(𝐹‘𝑤)))
34		fveq2 5517	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑤) → (𝑁‘𝑥) = (𝑁‘(𝐹‘𝑤)))
35		id 19	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑤) → 𝑥 = (𝐹‘𝑤))
36	34, 35	oveq12d 5895	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑤) → ((𝑁‘𝑥)𝑅𝑥) = ((𝑁‘(𝐹‘𝑤))𝑅(𝐹‘𝑤)))
37	36	eqeq1d 2186	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑤) → (((𝑁‘𝑥)𝑅𝑥) = 𝐵 ↔ ((𝑁‘(𝐹‘𝑤))𝑅(𝐹‘𝑤)) = 𝐵))
38		caofinvl.6	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → ((𝑁‘𝑥)𝑅𝑥) = 𝐵)
39	38	ralrimiva 2550	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑆 ((𝑁‘𝑥)𝑅𝑥) = 𝐵)
40	39	adantr 276	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → ∀𝑥 ∈ 𝑆 ((𝑁‘𝑥)𝑅𝑥) = 𝐵)
41	37, 40, 13	rspcdva 2848	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → ((𝑁‘(𝐹‘𝑤))𝑅(𝐹‘𝑤)) = 𝐵)
42	33, 41	eqtrd 2210	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝐴) → ((𝐺‘𝑤)𝑅(𝐹‘𝑤)) = 𝐵)
43	42	mpteq2dva 4095	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑤 ∈ 𝐴 ↦ ((𝐺‘𝑤)𝑅(𝐹‘𝑤))) = (𝑤 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵))
44	22, 43	eqtrd 2210	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘𝑓 𝑅𝐹) = (𝑤 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵))
45		fconstmpt 4675	. 2 ⊢ (𝐴 × {𝐵}) = (𝑤 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)
46	44, 45	eqtr4di 2228	1 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∘𝑓 𝑅𝐹) = (𝐴 × {𝐵}))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1353   ∈ wcel 2148  ∀wral 2455  {csn 3594   ↦ cmpt 4066   × cxp 4626   Fn wfn 5213  ⟶wf 5214  ‘cfv 5218  (class class class)co 5877   ∘_𝑓 cof 6083

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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4120  ax-sep 4123  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-setind 4538

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-id 4295  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-of 6085

This theorem is referenced by: (None)