Theorem eqgval 13013

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 13012	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → 𝑅 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)})
6	5	breqd 4013	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝐴𝑅𝐵 ↔ 𝐴{⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}𝐵))
7		brabv 4753	. . . 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 1003	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐴 ∈ 𝑋)
10	9	elexd 2750	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐴 ∈ V)
11		simpr2 1004	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑉 ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) ∧ (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝐴) + 𝐵) ∈ 𝑆)) → 𝐵 ∈ 𝑋)
12	11	elexd 2750	. . . 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 2740	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑥 ∈ V
15		vex 2740	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 ∈ V
16	14, 15	prss 3748	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) ↔ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋)
17		eleq1 2240	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↔ 𝐴 ∈ 𝑋))
18		eleq1 2240	. . . . . . . 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 5514	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑁‘𝑥) = (𝑁‘𝐴))
22		id 19	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → 𝑦 = 𝐵)
23	21, 22	oveqan12d 5891	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝐴 ∧ 𝑦 = 𝐵) → ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) = ((𝑁‘𝐴) + 𝐵))
24	23	eleq1d 2246	. . . . . 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 980	. . . . 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 2177	. . . 4 ⊢ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)} = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑋 ∧ ((𝑁‘𝑥) + 𝑦) ∈ 𝑆)}
29	27, 28	brabga 4263	. . 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 916	. 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 978   = wceq 1353   ∈ wcel 2148  Vcvv 2737   ⊆ wss 3129  {cpr 3593   class class class wbr 4002  {copab 4062  ‘cfv 5215  (class class class)co 5872  Basecbs 12454  +_gcplusg 12528  inv_gcminusg 12810   ~_QG cqg 12960

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-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4120  ax-pow 4173  ax-pr 4208  ax-un 4432  ax-setind 4535  ax-cnex 7899  ax-resscn 7900  ax-1re 7902  ax-addrcl 7905

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-v 2739  df-sbc 2963  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-op 3601  df-uni 3810  df-int 3845  df-br 4003  df-opab 4064  df-mpt 4065  df-id 4292  df-xp 4631  df-rel 4632  df-cnv 4633  df-co 4634  df-dm 4635  df-rn 4636  df-res 4637  df-iota 5177  df-fun 5217  df-fn 5218  df-fv 5223  df-ov 5875  df-oprab 5876  df-mpo 5877  df-inn 8916  df-ndx 12457  df-slot 12458  df-base 12460  df-eqg 12963

This theorem is referenced by:  eqger  13014  eqglact  13015  eqgid  13016  eqgcpbl  13018