Theorem eqgval 13609

Description: Value of the subgroup left coset equivalence relation. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Jan-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 14-Jun-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
eqgval.x	⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
eqgval.n	⊢ 𝑁 = (invg‘𝐺)
eqgval.p	⊢ + = (+g‘𝐺)
eqgval.r	⊢ 𝑅 = (𝐺 ~QG 𝑆)

Assertion

Ref	Expression
eqgval	⊢ ((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝐴𝑅𝐵 ↔ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)))

Proof of Theorem eqgval

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqgval.x	. . . 4 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
2		eqgval.n	. . . 4 ⊢ 𝑁 = (invg‘𝐺)
3		eqgval.p	. . . 4 ⊢ + = (+g‘𝐺)
4		eqgval.r	. . . 4 ⊢ 𝑅 = (𝐺 ~QG 𝑆)
5	1, 2, 3, 4	eqgfval 13608	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → 𝑅 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)})
6	5	breqd 4059	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝐴𝑅𝐵 ↔ 𝐴{⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}𝐵))
7		brabv 4810	. . . 4 ⊢ (𝐴{⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}𝐵 → (𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ V))
8	7	adantl 277	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ 𝐴{⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}𝐵) → (𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ V))
9		simpr1 1006	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐴 ∈ 𝑋)
10	9	elexd 2787	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐴 ∈ V)
11		simpr2 1007	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐵 ∈ 𝑋)
12	11	elexd 2787	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐵 ∈ V)
13	10, 12	jca 306	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → (𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ V))
14		vex 2776	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑥 ∈ V
15		vex 2776	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 ∈ V
16	14, 15	prss 3792	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ↔ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋)
17		eleq1 2269	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↔ 𝐴 ∈ 𝑋))
18		eleq1 2269	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (𝑦 ∈ 𝑋 ↔ 𝐵 ∈ 𝑋))
19	17, 18	bi2anan9 606	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝐴 ∧ 𝑦 = 𝐵) → ((𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ↔ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋)))
20	16, 19	bitr3id 194	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 = 𝐴 ∧ 𝑦 = 𝐵) → ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ↔ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋)))
21		fveq2 5586	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑁‘𝑥) = (𝑁‘𝐴))
22		id 19	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → 𝑦 = 𝐵)
23	21, 22	oveqan12d 5973	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝐴 ∧ 𝑦 = 𝐵) → ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) = ((𝑁‘𝐴) + 𝐵))
24	23	eleq1d 2275	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 = 𝐴 ∧ 𝑦 = 𝐵) → (((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆))
25	20, 24	anbi12d 473	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 = 𝐴 ∧ 𝑦 = 𝐵) → (({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆) ↔ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)))
26		df-3an 983	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆) ↔ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆))
27	25, 26	bitr4di 198	. . . 4 ⊢ ((𝑥 = 𝐴 ∧ 𝑦 = 𝐵) → (({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆) ↔ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)))
28		eqid 2206	. . . 4 ⊢ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)} = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}
29	27, 28	brabga 4315	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ V) → (𝐴{⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}𝐵 ↔ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)))
30	8, 13, 29	pm5.21nd 918	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝐴{⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}𝐵 ↔ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)))
31	6, 30	bitrd 188	1 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝐴𝑅𝐵 ↔ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 981   = wceq 1373   ∈ wcel 2177  Vcvv 2773   ⊆ wss 3168  {cpr 3636   class class class wbr 4048  {copab 4109  ‘cfv 5277  (class class class)co 5954  Basecbs 12882  +_gcplusg 12959  inv_gcminusg 13383   ~_QG cqg 13555

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-13 2179  ax-14 2180  ax-ext 2188  ax-sep 4167  ax-pow 4223  ax-pr 4258  ax-un 4485  ax-setind 4590  ax-cnex 8029  ax-resscn 8030  ax-1re 8032  ax-addrcl 8035

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-v 2775  df-sbc 3001  df-dif 3170  df-un 3172  df-in 3174  df-ss 3181  df-pw 3620  df-sn 3641  df-pr 3642  df-op 3644  df-uni 3854  df-int 3889  df-br 4049  df-opab 4111  df-mpt 4112  df-id 4345  df-xp 4686  df-rel 4687  df-cnv 4688  df-co 4689  df-dm 4690  df-rn 4691  df-res 4692  df-iota 5238  df-fun 5279  df-fn 5280  df-fv 5285  df-ov 5957  df-oprab 5958  df-mpo 5959  df-inn 9050  df-ndx 12885  df-slot 12886  df-base 12888  df-eqg 13558

This theorem is referenced by:  eqger  13610  eqglact  13611  eqgid  13612  eqgcpbl  13614  eqgabl  13716