Theorem cayleylem1 18651

Description: Lemma for cayley 18653. (Contributed by Paul Chapman, 3-Mar-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 13-Jan-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
cayleylem1.x	⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
cayleylem1.p	⊢ + = (+g‘𝐺)
cayleylem1.u	⊢ 0 = (0g‘𝐺)
cayleylem1.h	⊢ 𝐻 = (SymGrp‘𝑋)
cayleylem1.s	⊢ 𝑆 = (Base‘𝐻)
cayleylem1.f	⊢ 𝐹 = (𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔 + 𝑎)))

Assertion

Ref	Expression
cayleylem1	⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))

Distinct variable groups:   𝑔,𝑎, +   𝐺,𝑎,𝑔   𝑔,𝐻   𝑋,𝑎,𝑔   0 ,𝑎

Allowed substitution hints:   𝑆(𝑔,𝑎)   𝐹(𝑔,𝑎)   𝐻(𝑎)   0 (𝑔)

Proof of Theorem cayleylem1

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cayleylem1.x	. . 3 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
2		cayleylem1.p	. . 3 ⊢ + = (+g‘𝐺)
3		eqid 2738	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦)) = (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦))
4	1, 2, 3	gaid2 18544	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦)) ∈ (𝐺 GrpAct 𝑋))
5		cayleylem1.h	. . 3 ⊢ 𝐻 = (SymGrp‘𝑋)
6		cayleylem1.f	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔 + 𝑎)))
7		oveq12 7173	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝑔 ∧ 𝑦 = 𝑎) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑔 + 𝑎))
8		ovex 7197	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 + 𝑎) ∈ V
9	7, 3, 8	ovmpoa 7314	. . . . . 6 ⊢ ((𝑔 ∈ 𝑋 ∧ 𝑎 ∈ 𝑋) → (𝑔(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦))𝑎) = (𝑔 + 𝑎))
10	9	mpteq2dva 5122	. . . . 5 ⊢ (𝑔 ∈ 𝑋 → (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦))𝑎)) = (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔 + 𝑎)))
11	10	mpteq2ia 5118	. . . 4 ⊢ (𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦))𝑎))) = (𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔 + 𝑎)))
12	6, 11	eqtr4i 2764	. . 3 ⊢ 𝐹 = (𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦))𝑎)))
13	1, 5, 12	galactghm 18643	. 2 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦)) ∈ (𝐺 GrpAct 𝑋) → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
14	4, 13	syl 17	1 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1542   ∈ wcel 2113   ↦ cmpt 5107  ‘cfv 6333  (class class class)co 7164   ∈ cmpo 7166  Basecbs 16579  +_gcplusg 16661  0_gc0g 16809  Grpcgrp 18212   GrpHom cghm 18466   GrpAct cga 18530  SymGrpcsymg 18606

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1916  ax-6 1974  ax-7 2019  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2144  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2710  ax-rep 5151  ax-sep 5164  ax-nul 5171  ax-pow 5229  ax-pr 5293  ax-un 7473  ax-cnex 10664  ax-resscn 10665  ax-1cn 10666  ax-icn 10667  ax-addcl 10668  ax-addrcl 10669  ax-mulcl 10670  ax-mulrcl 10671  ax-mulcom 10672  ax-addass 10673  ax-mulass 10674  ax-distr 10675  ax-i2m1 10676  ax-1ne0 10677  ax-1rid 10678  ax-rnegex 10679  ax-rrecex 10680  ax-cnre 10681  ax-pre-lttri 10682  ax-pre-lttrn 10683  ax-pre-ltadd 10684  ax-pre-mulgt0 10685

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2717  df-cleq 2730  df-clel 2811  df-nfc 2881  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3058  df-rex 3059  df-reu 3060  df-rmo 3061  df-rab 3062  df-v 3399  df-sbc 3680  df-csb 3789  df-dif 3844  df-un 3846  df-in 3848  df-ss 3858  df-pss 3860  df-nul 4210  df-if 4412  df-pw 4487  df-sn 4514  df-pr 4516  df-tp 4518  df-op 4520  df-uni 4794  df-iun 4880  df-br 5028  df-opab 5090  df-mpt 5108  df-tr 5134  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6123  df-ord 6169  df-on 6170  df-lim 6171  df-suc 6172  df-iota 6291  df-fun 6335  df-fn 6336  df-f 6337  df-f1 6338  df-fo 6339  df-f1o 6340  df-fv 6341  df-riota 7121  df-ov 7167  df-oprab 7168  df-mpo 7169  df-om 7594  df-1st 7707  df-2nd 7708  df-wrecs 7969  df-recs 8030  df-rdg 8068  df-1o 8124  df-er 8313  df-map 8432  df-en 8549  df-dom 8550  df-sdom 8551  df-fin 8552  df-pnf 10748  df-mnf 10749  df-xr 10750  df-ltxr 10751  df-le 10752  df-sub 10943  df-neg 10944  df-nn 11710  df-2 11772  df-3 11773  df-4 11774  df-5 11775  df-6 11776  df-7 11777  df-8 11778  df-9 11779  df-n0 11970  df-z 12056  df-uz 12318  df-fz 12975  df-struct 16581  df-ndx 16582  df-slot 16583  df-base 16585  df-sets 16586  df-ress 16587  df-plusg 16674  df-tset 16680  df-0g 16811  df-mgm 17961  df-sgrp 18010  df-mnd 18021  df-efmnd 18143  df-grp 18215  df-minusg 18216  df-subg 18387  df-ghm 18467  df-ga 18531  df-symg 18607

This theorem is referenced by:  cayleylem2  18652  cayley  18653