Theorem mhmlin 13521

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 13515	. . . . 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 6033	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐹‘(𝑥 + 𝑦)) = (𝐹‘(𝑋 + 𝑦)))
11		fveq2 5632	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑋))
12	11	oveq1d 6025	. . . . 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 6018	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝑋 + 𝑦) = (𝑋 + 𝑌))
15	14	fveq2d 5636	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝐹‘(𝑋 + 𝑦)) = (𝐹‘(𝑋 + 𝑌)))
16		fveq2 5632	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑌))
17	16	oveq2d 6026	. . . . 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 2920	. . 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 5317  ‘cfv 5321  (class class class)co 6010  Basecbs 13053  +_gcplusg 13131  0_gc0g 13310  Mndcmnd 13470   MndHom cmhm 13511

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 4202  ax-pow 4259  ax-pr 4294  ax-un 4525  ax-setind 4630  ax-cnex 8106  ax-resscn 8107  ax-1re 8109  ax-addrcl 8112

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 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-id 4385  df-xp 4726  df-rel 4727  df-cnv 4728  df-co 4729  df-dm 4730  df-rn 4731  df-res 4732  df-ima 4733  df-iota 5281  df-fun 5323  df-fn 5324  df-f 5325  df-fv 5329  df-ov 6013  df-oprab 6014  df-mpo 6015  df-1st 6295  df-2nd 6296  df-map 6810  df-inn 9127  df-ndx 13056  df-slot 13057  df-base 13059  df-mhm 13513

This theorem is referenced by:  mhmf1o  13524  resmhm  13541  resmhm2  13542  resmhm2b  13543  mhmco  13544  mhmima  13545  mhmeql  13546  gsumwmhm  13552  mhmmulg  13721  ghmmhmb  13812  gsumfzmhm  13901  rhmmul  14149