Theorem cayleylem1 18183

Description: Lemma for cayley 18185. (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 2826	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦)) = (𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦))
4	1, 2, 3	gaid2 18087	. 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 6915	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 = 𝑔 ∧ 𝑦 = 𝑎) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑔 + 𝑎))
8		ovex 6938	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 + 𝑎) ∈ V
9	7, 3, 8	ovmpt2a 7052	. . . . . 6 ⊢ ((𝑔 ∈ 𝑋 ∧ 𝑎 ∈ 𝑋) → (𝑔(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦))𝑎) = (𝑔 + 𝑎))
10	9	mpteq2dva 4968	. . . . 5 ⊢ (𝑔 ∈ 𝑋 → (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦))𝑎)) = (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔 + 𝑎)))
11	10	mpteq2ia 4964	. . . 4 ⊢ (𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦))𝑎))) = (𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔 + 𝑎)))
12	6, 11	eqtr4i 2853	. . 3 ⊢ 𝐹 = (𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔(𝑥 ∈ 𝑋, 𝑦 ∈ 𝑋 ↦ (𝑥 + 𝑦))𝑎)))
13	1, 5, 12	galactghm 18174	. 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 1658   ∈ wcel 2166   ↦ cmpt 4953  ‘cfv 6124  (class class class)co 6906   ↦ cmpt2 6908  Basecbs 16223  +_gcplusg 16306  0_gc0g 16454  Grpcgrp 17777   GrpHom cghm 18009   GrpAct cga 18073  SymGrpcsymg 18148

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1896  ax-4 1910  ax-5 2011  ax-6 2077  ax-7 2114  ax-8 2168  ax-9 2175  ax-10 2194  ax-11 2209  ax-12 2222  ax-13 2391  ax-ext 2804  ax-rep 4995  ax-sep 5006  ax-nul 5014  ax-pow 5066  ax-pr 5128  ax-un 7210  ax-cnex 10309  ax-resscn 10310  ax-1cn 10311  ax-icn 10312  ax-addcl 10313  ax-addrcl 10314  ax-mulcl 10315  ax-mulrcl 10316  ax-mulcom 10317  ax-addass 10318  ax-mulass 10319  ax-distr 10320  ax-i2m1 10321  ax-1ne0 10322  ax-1rid 10323  ax-rnegex 10324  ax-rrecex 10325  ax-cnre 10326  ax-pre-lttri 10327  ax-pre-lttrn 10328  ax-pre-ltadd 10329  ax-pre-mulgt0 10330

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 881  df-3or 1114  df-3an 1115  df-tru 1662  df-ex 1881  df-nf 1885  df-sb 2070  df-mo 2606  df-eu 2641  df-clab 2813  df-cleq 2819  df-clel 2822  df-nfc 2959  df-ne 3001  df-nel 3104  df-ral 3123  df-rex 3124  df-reu 3125  df-rmo 3126  df-rab 3127  df-v 3417  df-sbc 3664  df-csb 3759  df-dif 3802  df-un 3804  df-in 3806  df-ss 3813  df-pss 3815  df-nul 4146  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4660  df-int 4699  df-iun 4743  df-br 4875  df-opab 4937  df-mpt 4954  df-tr 4977  df-id 5251  df-eprel 5256  df-po 5264  df-so 5265  df-fr 5302  df-we 5304  df-xp 5349  df-rel 5350  df-cnv 5351  df-co 5352  df-dm 5353  df-rn 5354  df-res 5355  df-ima 5356  df-pred 5921  df-ord 5967  df-on 5968  df-lim 5969  df-suc 5970  df-iota 6087  df-fun 6126  df-fn 6127  df-f 6128  df-f1 6129  df-fo 6130  df-f1o 6131  df-fv 6132  df-riota 6867  df-ov 6909  df-oprab 6910  df-mpt2 6911  df-om 7328  df-1st 7429  df-2nd 7430  df-wrecs 7673  df-recs 7735  df-rdg 7773  df-1o 7827  df-oadd 7831  df-er 8010  df-map 8125  df-en 8224  df-dom 8225  df-sdom 8226  df-fin 8227  df-pnf 10394  df-mnf 10395  df-xr 10396  df-ltxr 10397  df-le 10398  df-sub 10588  df-neg 10589  df-nn 11352  df-2 11415  df-3 11416  df-4 11417  df-5 11418  df-6 11419  df-7 11420  df-8 11421  df-9 11422  df-n0 11620  df-z 11706  df-uz 11970  df-fz 12621  df-struct 16225  df-ndx 16226  df-slot 16227  df-base 16229  df-sets 16230  df-ress 16231  df-plusg 16319  df-tset 16325  df-0g 16456  df-mgm 17596  df-sgrp 17638  df-mnd 17649  df-grp 17780  df-minusg 17781  df-subg 17943  df-ghm 18010  df-ga 18074  df-symg 18149

This theorem is referenced by:  cayleylem2  18184  cayley  18185