Theorem eqgval 13293

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 13292	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → 𝑅 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)})
6	5	breqd 4040	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝐴𝑅𝐵 ↔ 𝐴{⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}𝐵))
7		brabv 4789	. . . 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 1005	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐴 ∈ 𝑋)
10	9	elexd 2773	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐴 ∈ V)
11		simpr2 1006	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐵 ∈ 𝑋)
12	11	elexd 2773	. . . 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 2763	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑥 ∈ V
15		vex 2763	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 ∈ V
16	14, 15	prss 3774	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ↔ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋)
17		eleq1 2256	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↔ 𝐴 ∈ 𝑋))
18		eleq1 2256	. . . . . . . 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 5554	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑁‘𝑥) = (𝑁‘𝐴))
22		id 19	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → 𝑦 = 𝐵)
23	21, 22	oveqan12d 5937	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝐴 ∧ 𝑦 = 𝐵) → ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) = ((𝑁‘𝐴) + 𝐵))
24	23	eleq1d 2262	. . . . . 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 982	. . . . 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 2193	. . . 4 ⊢ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)} = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}
29	27, 28	brabga 4294	. . 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 917	. 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 980   = wceq 1364   ∈ wcel 2164  Vcvv 2760   ⊆ wss 3153  {cpr 3619   class class class wbr 4029  {copab 4089  ‘cfv 5254  (class class class)co 5918  Basecbs 12618  +_gcplusg 12695  inv_gcminusg 13073   ~_QG cqg 13239

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 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-sep 4147  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-cnex 7963  ax-resscn 7964  ax-1re 7966  ax-addrcl 7969

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-ral 2477  df-rex 2478  df-v 2762  df-sbc 2986  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-id 4324  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-fv 5262  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-inn 8983  df-ndx 12621  df-slot 12622  df-base 12624  df-eqg 13242

This theorem is referenced by:  eqger  13294  eqglact  13295  eqgid  13296  eqgcpbl  13298  eqgabl  13400