Theorem eqgval 13871

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 13870	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → 𝑅 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)})
6	5	breqd 4104	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝐴𝑅𝐵 ↔ 𝐴{⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}𝐵))
7		brabv 4863	. . . 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 1030	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐴 ∈ 𝑋)
10	9	elexd 2817	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐴 ∈ V)
11		simpr2 1031	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐵 ∈ 𝑋)
12	11	elexd 2817	. . . 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 2806	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑥 ∈ V
15		vex 2806	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 ∈ V
16	14, 15	prss 3834	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ↔ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋)
17		eleq1 2294	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↔ 𝐴 ∈ 𝑋))
18		eleq1 2294	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (𝑦 ∈ 𝑋 ↔ 𝐵 ∈ 𝑋))
19	17, 18	bi2anan9 610	. . . . . . 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 5648	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑁‘𝑥) = (𝑁‘𝐴))
22		id 19	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → 𝑦 = 𝐵)
23	21, 22	oveqan12d 6047	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝐴 ∧ 𝑦 = 𝐵) → ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) = ((𝑁‘𝐴) + 𝐵))
24	23	eleq1d 2300	. . . . . 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 1007	. . . . 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 2231	. . . 4 ⊢ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)} = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}
29	27, 28	brabga 4364	. . 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 924	. 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 1005   = wceq 1398   ∈ wcel 2202  Vcvv 2803   ⊆ wss 3201  {cpr 3674   class class class wbr 4093  {copab 4154  ‘cfv 5333  (class class class)co 6028  Basecbs 13143  +_gcplusg 13221  inv_gcminusg 13645   ~_QG cqg 13817

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-sep 4212  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-1re 8169  ax-addrcl 8172

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  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-ral 2516  df-rex 2517  df-v 2805  df-sbc 3033  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-id 4396  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-fv 5341  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-inn 9187  df-ndx 13146  df-slot 13147  df-base 13149  df-eqg 13820

This theorem is referenced by:  eqger  13872  eqglact  13873  eqgid  13874  eqgcpbl  13876  eqgabl  13978