Theorem mhmlin 13543

Description: A monoid homomorphism commutes with composition. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Mar-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
mhmlin.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑆)
mhmlin.p	⊢ + = (+g‘𝑆)
mhmlin.q	⊢ ⨣ = (+g‘𝑇)

Assertion

Ref	Expression
mhmlin	⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 MndHom 𝑇) ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝐹‘(𝑋 + 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) ⨣ (𝐹‘𝑌)))

Proof of Theorem mhmlin

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mhmlin.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑆)
2		eqid 2229	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑇) = (Base‘𝑇)
3		mhmlin.p	. . . . . 6 ⊢ + = (+g‘𝑆)
4		mhmlin.q	. . . . . 6 ⊢ ⨣ = (+g‘𝑇)
5		eqid 2229	. . . . . 6 ⊢ (0g‘𝑆) = (0g‘𝑆)
6		eqid 2229	. . . . . 6 ⊢ (0g‘𝑇) = (0g‘𝑇)
7	1, 2, 3, 4, 5, 6	ismhm 13537	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 MndHom 𝑇) ↔ ((𝑆 ∈ Mnd ∧ 𝑇 ∈ Mnd) ∧ (𝐹:𝐵⟶(Base‘𝑇) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘(𝑥 + 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) ⨣ (𝐹‘𝑦)) ∧ (𝐹‘(0g‘𝑆)) = (0g‘𝑇))))
8	7	simprbi 275	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 MndHom 𝑇) → (𝐹:𝐵⟶(Base‘𝑇) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘(𝑥 + 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) ⨣ (𝐹‘𝑦)) ∧ (𝐹‘(0g‘𝑆)) = (0g‘𝑇)))
9	8	simp2d 1034	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 MndHom 𝑇) → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘(𝑥 + 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) ⨣ (𝐹‘𝑦)))
10		fvoveq1 6036	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐹‘(𝑥 + 𝑦)) = (𝐹‘(𝑋 + 𝑦)))
11		fveq2 5635	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑋))
12	11	oveq1d 6028	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹‘𝑥) ⨣ (𝐹‘𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) ⨣ (𝐹‘𝑦)))
13	10, 12	eqeq12d 2244	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹‘(𝑥 + 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) ⨣ (𝐹‘𝑦)) ↔ (𝐹‘(𝑋 + 𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) ⨣ (𝐹‘𝑦))))
14		oveq2 6021	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝑋 + 𝑦) = (𝑋 + 𝑌))
15	14	fveq2d 5639	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝐹‘(𝑋 + 𝑦)) = (𝐹‘(𝑋 + 𝑌)))
16		fveq2 5635	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑌))
17	16	oveq2d 6029	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → ((𝐹‘𝑋) ⨣ (𝐹‘𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) ⨣ (𝐹‘𝑌)))
18	15, 17	eqeq12d 2244	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → ((𝐹‘(𝑋 + 𝑦)) = ((𝐹‘𝑋) ⨣ (𝐹‘𝑦)) ↔ (𝐹‘(𝑋 + 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) ⨣ (𝐹‘𝑌))))
19	13, 18	rspc2v 2921	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘(𝑥 + 𝑦)) = ((𝐹‘𝑥) ⨣ (𝐹‘𝑦)) → (𝐹‘(𝑋 + 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) ⨣ (𝐹‘𝑌))))
20	9, 19	syl5com 29	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 MndHom 𝑇) → ((𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝐹‘(𝑋 + 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) ⨣ (𝐹‘𝑌))))
21	20	3impib 1225	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 MndHom 𝑇) ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑌 ∈ 𝐵) → (𝐹‘(𝑋 + 𝑌)) = ((𝐹‘𝑋) ⨣ (𝐹‘𝑌)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ∧ w3a 1002   = wceq 1395   ∈ wcel 2200  ∀wral 2508  ⟶wf 5320  ‘cfv 5324  (class class class)co 6013  Basecbs 13075  +_gcplusg 13153  0_gc0g 13332  Mndcmnd 13492   MndHom cmhm 13533

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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-sep 4205  ax-pow 4262  ax-pr 4297  ax-un 4528  ax-setind 4633  ax-cnex 8116  ax-resscn 8117  ax-1re 8119  ax-addrcl 8122

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-ral 2513  df-rex 2514  df-rab 2517  df-v 2802  df-sbc 3030  df-csb 3126  df-dif 3200  df-un 3202  df-in 3204  df-ss 3211  df-pw 3652  df-sn 3673  df-pr 3674  df-op 3676  df-uni 3892  df-int 3927  df-iun 3970  df-br 4087  df-opab 4149  df-mpt 4150  df-id 4388  df-xp 4729  df-rel 4730  df-cnv 4731  df-co 4732  df-dm 4733  df-rn 4734  df-res 4735  df-ima 4736  df-iota 5284  df-fun 5326  df-fn 5327  df-f 5328  df-fv 5332  df-ov 6016  df-oprab 6017  df-mpo 6018  df-1st 6298  df-2nd 6299  df-map 6814  df-inn 9137  df-ndx 13078  df-slot 13079  df-base 13081  df-mhm 13535

This theorem is referenced by:  mhmf1o  13546  resmhm  13563  resmhm2  13564  resmhm2b  13565  mhmco  13566  mhmima  13567  mhmeql  13568  gsumwmhm  13574  mhmmulg  13743  ghmmhmb  13834  gsumfzmhm  13923  rhmmul  14171