Users' Mathboxes Mathbox for Mario Carneiro < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  cvmlift2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cvmlift2 31844
Description: A two-dimensional version of cvmlift 31827. There is a unique lift of functions on the unit square II ×t II which commutes with the covering map. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
cvmlift2.b 𝐵 = 𝐶
cvmlift2.f (𝜑𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽))
cvmlift2.g (𝜑𝐺 ∈ ((II ×t II) Cn 𝐽))
cvmlift2.p (𝜑𝑃𝐵)
cvmlift2.i (𝜑 → (𝐹𝑃) = (0𝐺0))
Assertion
Ref Expression
cvmlift2 (𝜑 → ∃!𝑓 ∈ ((II ×t II) Cn 𝐶)((𝐹𝑓) = 𝐺 ∧ (0𝑓0) = 𝑃))
Distinct variable groups:   𝑓,𝐹   𝜑,𝑓   𝑓,𝐽   𝑓,𝐺   𝐶,𝑓   𝑃,𝑓
Allowed substitution hint:   𝐵(𝑓)

Proof of Theorem cvmlift2
Dummy variables 𝑔 𝑘 𝑢 𝑣 𝑤 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cvmlift2.b . 2 𝐵 = 𝐶
2 cvmlift2.f . 2 (𝜑𝐹 ∈ (𝐶 CovMap 𝐽))
3 cvmlift2.g . 2 (𝜑𝐺 ∈ ((II ×t II) Cn 𝐽))
4 cvmlift2.p . 2 (𝜑𝑃𝐵)
5 cvmlift2.i . 2 (𝜑 → (𝐹𝑃) = (0𝐺0))
6 coeq2 5513 . . . . 5 ( = 𝑔 → (𝐹) = (𝐹𝑔))
7 oveq1 6912 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑧 → (𝑤𝐺0) = (𝑧𝐺0))
87cbvmptv 4973 . . . . . 6 (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑧𝐺0))
98a1i 11 . . . . 5 ( = 𝑔 → (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑧𝐺0)))
106, 9eqeq12d 2840 . . . 4 ( = 𝑔 → ((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ↔ (𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑧𝐺0))))
11 fveq1 6432 . . . . 5 ( = 𝑔 → (‘0) = (𝑔‘0))
1211eqeq1d 2827 . . . 4 ( = 𝑔 → ((‘0) = 𝑃 ↔ (𝑔‘0) = 𝑃))
1310, 12anbi12d 626 . . 3 ( = 𝑔 → (((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃) ↔ ((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑧𝐺0)) ∧ (𝑔‘0) = 𝑃)))
1413cbvriotav 6877 . 2 ( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃)) = (𝑔 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑧𝐺0)) ∧ (𝑔‘0) = 𝑃))
15 coeq2 5513 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑔 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑔))
16 oveq2 6913 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = 𝑧 → (𝑢𝐺𝑤) = (𝑢𝐺𝑧))
1716cbvmptv 4973 . . . . . . . . 9 (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑤)) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑧))
1817a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑔 → (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑤)) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑧)))
1915, 18eqeq12d 2840 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑔 → ((𝐹𝑘) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑤)) ↔ (𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑧))))
20 fveq1 6432 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑔 → (𝑘‘0) = (𝑔‘0))
2120eqeq1d 2827 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑔 → ((𝑘‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢) ↔ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢)))
2219, 21anbi12d 626 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑔 → (((𝐹𝑘) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑤)) ∧ (𝑘‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢)) ↔ ((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑧)) ∧ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢))))
2322cbvriotav 6877 . . . . 5 (𝑘 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑘) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑤)) ∧ (𝑘‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢))) = (𝑔 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑧)) ∧ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢)))
24 oveq1 6912 . . . . . . . . 9 (𝑢 = 𝑥 → (𝑢𝐺𝑧) = (𝑥𝐺𝑧))
2524mpteq2dv 4968 . . . . . . . 8 (𝑢 = 𝑥 → (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑧)) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑥𝐺𝑧)))
2625eqeq2d 2835 . . . . . . 7 (𝑢 = 𝑥 → ((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑧)) ↔ (𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑥𝐺𝑧))))
27 fveq2 6433 . . . . . . . 8 (𝑢 = 𝑥 → (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑥))
2827eqeq2d 2835 . . . . . . 7 (𝑢 = 𝑥 → ((𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢) ↔ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑥)))
2926, 28anbi12d 626 . . . . . 6 (𝑢 = 𝑥 → (((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑧)) ∧ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢)) ↔ ((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑥𝐺𝑧)) ∧ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑥))))
3029riotabidv 6868 . . . . 5 (𝑢 = 𝑥 → (𝑔 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑧)) ∧ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢))) = (𝑔 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑥𝐺𝑧)) ∧ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑥))))
3123, 30syl5eq 2873 . . . 4 (𝑢 = 𝑥 → (𝑘 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑘) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑤)) ∧ (𝑘‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢))) = (𝑔 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑥𝐺𝑧)) ∧ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑥))))
3231fveq1d 6435 . . 3 (𝑢 = 𝑥 → ((𝑘 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑘) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑤)) ∧ (𝑘‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢)))‘𝑣) = ((𝑔 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑥𝐺𝑧)) ∧ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑥)))‘𝑣))
33 fveq2 6433 . . 3 (𝑣 = 𝑦 → ((𝑔 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑥𝐺𝑧)) ∧ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑥)))‘𝑣) = ((𝑔 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑥𝐺𝑧)) ∧ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑥)))‘𝑦))
3432, 33cbvmpt2v 6995 . 2 (𝑢 ∈ (0[,]1), 𝑣 ∈ (0[,]1) ↦ ((𝑘 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑘) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑢𝐺𝑤)) ∧ (𝑘‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑢)))‘𝑣)) = (𝑥 ∈ (0[,]1), 𝑦 ∈ (0[,]1) ↦ ((𝑔 ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹𝑔) = (𝑧 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑥𝐺𝑧)) ∧ (𝑔‘0) = (( ∈ (II Cn 𝐶)((𝐹) = (𝑤 ∈ (0[,]1) ↦ (𝑤𝐺0)) ∧ (‘0) = 𝑃))‘𝑥)))‘𝑦))
351, 2, 3, 4, 5, 14, 34cvmlift2lem13 31843 1 (𝜑 → ∃!𝑓 ∈ ((II ×t II) Cn 𝐶)((𝐹𝑓) = 𝐺 ∧ (0𝑓0) = 𝑃))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 386   = wceq 1658  wcel 2166  ∃!wreu 3119   cuni 4658  cmpt 4952  ccom 5346  cfv 6123  crio 6865  (class class class)co 6905  cmpt2 6907  0cc0 10252  1c1 10253  [,]cicc 12466   Cn ccn 21399   ×t ctx 21734  IIcii 23048   CovMap ccvm 31783
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 2803  ax-rep 4994  ax-sep 5005  ax-nul 5013  ax-pow 5065  ax-pr 5127  ax-un 7209  ax-inf2 8815  ax-cnex 10308  ax-resscn 10309  ax-1cn 10310  ax-icn 10311  ax-addcl 10312  ax-addrcl 10313  ax-mulcl 10314  ax-mulrcl 10315  ax-mulcom 10316  ax-addass 10317  ax-mulass 10318  ax-distr 10319  ax-i2m1 10320  ax-1ne0 10321  ax-1rid 10322  ax-rnegex 10323  ax-rrecex 10324  ax-cnre 10325  ax-pre-lttri 10326  ax-pre-lttrn 10327  ax-pre-ltadd 10328  ax-pre-mulgt0 10329  ax-pre-sup 10330  ax-addf 10331  ax-mulf 10332
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 881  df-3or 1114  df-3an 1115  df-tru 1662  df-fal 1672  df-ex 1881  df-nf 1885  df-sb 2070  df-mo 2605  df-eu 2640  df-clab 2812  df-cleq 2818  df-clel 2821  df-nfc 2958  df-ne 3000  df-nel 3103  df-ral 3122  df-rex 3123  df-reu 3124  df-rmo 3125  df-rab 3126  df-v 3416  df-sbc 3663  df-csb 3758  df-dif 3801  df-un 3803  df-in 3805  df-ss 3812  df-pss 3814  df-nul 4145  df-if 4307  df-pw 4380  df-sn 4398  df-pr 4400  df-tp 4402  df-op 4404  df-uni 4659  df-int 4698  df-iun 4742  df-iin 4743  df-br 4874  df-opab 4936  df-mpt 4953  df-tr 4976  df-id 5250  df-eprel 5255  df-po 5263  df-so 5264  df-fr 5301  df-se 5302  df-we 5303  df-xp 5348  df-rel 5349  df-cnv 5350  df-co 5351  df-dm 5352  df-rn 5353  df-res 5354  df-ima 5355  df-pred 5920  df-ord 5966  df-on 5967  df-lim 5968  df-suc 5969  df-iota 6086  df-fun 6125  df-fn 6126  df-f 6127  df-f1 6128  df-fo 6129  df-f1o 6130  df-fv 6131  df-isom 6132  df-riota 6866  df-ov 6908  df-oprab 6909  df-mpt2 6910  df-of 7157  df-om 7327  df-1st 7428  df-2nd 7429  df-supp 7560  df-wrecs 7672  df-recs 7734  df-rdg 7772  df-1o 7826  df-2o 7827  df-oadd 7830  df-er 8009  df-ec 8011  df-map 8124  df-ixp 8176  df-en 8223  df-dom 8224  df-sdom 8225  df-fin 8226  df-fsupp 8545  df-fi 8586  df-sup 8617  df-inf 8618  df-oi 8684  df-card 9078  df-cda 9305  df-pnf 10393  df-mnf 10394  df-xr 10395  df-ltxr 10396  df-le 10397  df-sub 10587  df-neg 10588  df-div 11010  df-nn 11351  df-2 11414  df-3 11415  df-4 11416  df-5 11417  df-6 11418  df-7 11419  df-8 11420  df-9 11421  df-n0 11619  df-z 11705  df-dec 11822  df-uz 11969  df-q 12072  df-rp 12113  df-xneg 12232  df-xadd 12233  df-xmul 12234  df-ioo 12467  df-ico 12469  df-icc 12470  df-fz 12620  df-fzo 12761  df-fl 12888  df-seq 13096  df-exp 13155  df-hash 13411  df-cj 14216  df-re 14217  df-im 14218  df-sqrt 14352  df-abs 14353  df-clim 14596  df-sum 14794  df-struct 16224  df-ndx 16225  df-slot 16226  df-base 16228  df-sets 16229  df-ress 16230  df-plusg 16318  df-mulr 16319  df-starv 16320  df-sca 16321  df-vsca 16322  df-ip 16323  df-tset 16324  df-ple 16325  df-ds 16327  df-unif 16328  df-hom 16329  df-cco 16330  df-rest 16436  df-topn 16437  df-0g 16455  df-gsum 16456  df-topgen 16457  df-pt 16458  df-prds 16461  df-xrs 16515  df-qtop 16520  df-imas 16521  df-xps 16523  df-mre 16599  df-mrc 16600  df-acs 16602  df-mgm 17595  df-sgrp 17637  df-mnd 17648  df-submnd 17689  df-mulg 17895  df-cntz 18100  df-cmn 18548  df-psmet 20098  df-xmet 20099  df-met 20100  df-bl 20101  df-mopn 20102  df-cnfld 20107  df-top 21069  df-topon 21086  df-topsp 21108  df-bases 21121  df-cld 21194  df-ntr 21195  df-cls 21196  df-nei 21273  df-cn 21402  df-cnp 21403  df-cmp 21561  df-conn 21586  df-lly 21640  df-nlly 21641  df-tx 21736  df-hmeo 21929  df-xms 22495  df-ms 22496  df-tms 22497  df-ii 23050  df-htpy 23139  df-phtpy 23140  df-phtpc 23161  df-pconn 31749  df-sconn 31750  df-cvm 31784
This theorem is referenced by:  cvmliftpht  31846
  Copyright terms: Public domain W3C validator