Theorem cayleylem2 19333

Description: Lemma for cayley 19334. (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
cayleylem2	⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐹:𝑋–1-1→𝑆)

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 cayleylem2

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq1 6830	. . . 4 ⊢ ((𝐹‘𝑥) = (0g‘𝐻) → ((𝐹‘𝑥)‘ 0 ) = ((0g‘𝐻)‘ 0 ))
2		simpr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ 𝑋)
3		cayleylem1.x	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
4		cayleylem1.u	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
5	3, 4	grpidcl 18886	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 0 ∈ 𝑋)
6	5	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 0 ∈ 𝑋)
7		cayleylem1.f	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐹 = (𝑔 ∈ 𝑋 ↦ (𝑎 ∈ 𝑋 ↦ (𝑔 + 𝑎)))
8	7, 3	grplactval 18963	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 0 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑥)‘ 0 ) = (𝑥 + 0 ))
9	2, 6, 8	syl2anc 584	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑥)‘ 0 ) = (𝑥 + 0 ))
10		cayleylem1.p	. . . . . . 7 ⊢ + = (+g‘𝐺)
11	3, 10, 4	grprid 18889	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (𝑥 + 0 ) = 𝑥)
12	9, 11	eqtrd 2768	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑥)‘ 0 ) = 𝑥)
13	3	fvexi 6845	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑋 ∈ V
14		cayleylem1.h	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐻 = (SymGrp‘𝑋)
15	14	symgid 19321	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ V → ( I ↾ 𝑋) = (0g‘𝐻))
16	13, 15	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ( I ↾ 𝑋) = (0g‘𝐻)
17	16	fveq1i 6832	. . . . . 6 ⊢ (( I ↾ 𝑋)‘ 0 ) = ((0g‘𝐻)‘ 0 )
18		fvresi 7116	. . . . . . 7 ⊢ ( 0 ∈ 𝑋 → (( I ↾ 𝑋)‘ 0 ) = 0 )
19	6, 18	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (( I ↾ 𝑋)‘ 0 ) = 0 )
20	17, 19	eqtr3id 2782	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((0g‘𝐻)‘ 0 ) = 0 )
21	12, 20	eqeq12d 2749	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (((𝐹‘𝑥)‘ 0 ) = ((0g‘𝐻)‘ 0 ) ↔ 𝑥 = 0 ))
22	1, 21	imbitrid 244	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((𝐹‘𝑥) = (0g‘𝐻) → 𝑥 = 0 ))
23	22	ralrimiva 3125	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ((𝐹‘𝑥) = (0g‘𝐻) → 𝑥 = 0 ))
24		cayleylem1.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (Base‘𝐻)
25	3, 10, 4, 14, 24, 7	cayleylem1 19332	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
26		eqid 2733	. . . 4 ⊢ (0g‘𝐻) = (0g‘𝐻)
27	3, 24, 4, 26	ghmf1 19166	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻) → (𝐹:𝑋–1-1→𝑆 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ((𝐹‘𝑥) = (0g‘𝐻) → 𝑥 = 0 )))
28	25, 27	syl 17	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → (𝐹:𝑋–1-1→𝑆 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ((𝐹‘𝑥) = (0g‘𝐻) → 𝑥 = 0 )))
29	23, 28	mpbird 257	1 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐹:𝑋–1-1→𝑆)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1541   ∈ wcel 2113  ∀wral 3048  Vcvv 3437   ↦ cmpt 5176   I cid 5515   ↾ cres 5623  –1-1→wf1 6486  ‘cfv 6489  (class class class)co 7355  Basecbs 17127  +_gcplusg 17168  0_gc0g 17350  Grpcgrp 18854   GrpHom cghm 19132  SymGrpcsymg 19289

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7677  ax-cnex 11073  ax-resscn 11074  ax-1cn 11075  ax-icn 11076  ax-addcl 11077  ax-addrcl 11078  ax-mulcl 11079  ax-mulrcl 11080  ax-mulcom 11081  ax-addass 11082  ax-mulass 11083  ax-distr 11084  ax-i2m1 11085  ax-1ne0 11086  ax-1rid 11087  ax-rnegex 11088  ax-rrecex 11089  ax-cnre 11090  ax-pre-lttri 11091  ax-pre-lttrn 11092  ax-pre-ltadd 11093  ax-pre-mulgt0 11094

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-rmo 3347  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-tp 4582  df-op 4584  df-uni 4861  df-iun 4945  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-riota 7312  df-ov 7358  df-oprab 7359  df-mpo 7360  df-om 7806  df-1st 7930  df-2nd 7931  df-frecs 8220  df-wrecs 8251  df-recs 8300  df-rdg 8338  df-1o 8394  df-er 8631  df-map 8761  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-fin 8883  df-pnf 11159  df-mnf 11160  df-xr 11161  df-ltxr 11162  df-le 11163  df-sub 11357  df-neg 11358  df-nn 12137  df-2 12199  df-3 12200  df-4 12201  df-5 12202  df-6 12203  df-7 12204  df-8 12205  df-9 12206  df-n0 12393  df-z 12480  df-uz 12743  df-fz 13415  df-struct 17065  df-sets 17082  df-slot 17100  df-ndx 17112  df-base 17128  df-ress 17149  df-plusg 17181  df-tset 17187  df-0g 17352  df-mgm 18556  df-sgrp 18635  df-mnd 18651  df-submnd 18700  df-efmnd 18785  df-grp 18857  df-minusg 18858  df-sbg 18859  df-subg 19044  df-ghm 19133  df-ga 19210  df-symg 19290

This theorem is referenced by:  cayley  19334