MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cygznlem2a Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cygznlem2a 21885
Description: Lemma for cygzn 21888. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Dec-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
cygzn.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
cygzn.n 𝑁 = if(𝐵 ∈ Fin, (♯‘𝐵), 0)
cygzn.y 𝑌 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
cygzn.m · = (.g‘𝐺)
cygzn.l 𝐿 = (ℤRHom‘𝑌)
cygzn.e 𝐸 = {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · 𝑥)) = 𝐵}
cygzn.g (𝜑 → 𝐺 ∈ CycGrp)
cygzn.x (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐸)
cygzn.f 𝐹 = ran (𝑚 ∈ ℤ ↦ ⟨(𝐿‘𝑚), (𝑚 · 𝑋)⟩)
Assertion
Ref Expression
cygznlem2a (𝜑 → 𝐹:(Base‘𝑌)⟶𝐵)
Distinct variable groups:   𝑚,𝑛,𝑥,𝐵   𝑚,𝐺,𝑛,𝑥   · ,𝑚,𝑛,𝑥   𝑚,𝑌,𝑛,𝑥   𝑚,𝐿,𝑛,𝑥   𝑥,𝑁   𝜑,𝑚   𝑛,𝐹,𝑥   𝑚,𝑋,𝑛,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑛)   𝐸(𝑥, 𝑚, 𝑛)   𝐹(𝑚)   𝑁(𝑚, 𝑛)

Proof of Theorem cygznlem2a
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cygzn.f . . . 4 𝐹 = ran (𝑚 ∈ ℤ ↦ ⟨(𝐿‘𝑚), (𝑚 · 𝑋)⟩)
2 fvexd 6908 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℤ) → (𝐿‘𝑚) ∈ V)
3 cygzn.g . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐺 ∈ CycGrp)
4 cyggrp 20116 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ CycGrp → 𝐺 ∈ Grp)
53, 4syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
65adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℤ) → 𝐺 ∈ Grp)
7 simpr 490 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℤ) → 𝑚 ∈ ℤ)
8 cygzn.e . . . . . . . 8 𝐸 = {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · 𝑥)) = 𝐵}
98ssrab3 4009 . . . . . . 7 𝐸 ⊆ 𝐵
10 cygzn.x . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐸)
119, 10sselid 3910 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
1211adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℤ) → 𝑋 ∈ 𝐵)
13 cygzn.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝐺)
14 cygzn.m . . . . . 6 · = (.g‘𝐺)
1513, 14mulgcl 19313 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑚 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑚 · 𝑋) ∈ 𝐵)
166, 7, 12, 15syl3anc 1398 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℤ) → (𝑚 · 𝑋) ∈ 𝐵)
17 fveq2 6893 . . . 4 (𝑚 = 𝑘 → (𝐿‘𝑚) = (𝐿‘𝑘))
18 oveq1 7434 . . . 4 (𝑚 = 𝑘 → (𝑚 · 𝑋) = (𝑘 · 𝑋))
19 cygzn.n . . . . . . . 8 𝑁 = if(𝐵 ∈ Fin, (♯‘𝐵), 0)
20 cygzn.y . . . . . . . 8 𝑌 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
21 cygzn.l . . . . . . . 8 𝐿 = (ℤRHom‘𝑌)
2213, 19, 20, 14, 21, 8, 3, 10cygznlem1 21884 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ)) → ((𝐿‘𝑚) = (𝐿‘𝑘) ↔ (𝑚 · 𝑋) = (𝑘 · 𝑋)))
2322biimpd 232 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ)) → ((𝐿‘𝑚) = (𝐿‘𝑘) → (𝑚 · 𝑋) = (𝑘 · 𝑋)))
2423exp32 426 . . . . 5 (𝜑 → (𝑚 ∈ ℤ → (𝑘 ∈ ℤ → ((𝐿‘𝑚) = (𝐿‘𝑘) → (𝑚 · 𝑋) = (𝑘 · 𝑋)))))
25243imp2 1368 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝐿‘𝑚) = (𝐿‘𝑘))) → (𝑚 · 𝑋) = (𝑘 · 𝑋))
261, 2, 16, 17, 18, 25fliftfund 7328 . . 3 (𝜑 → Fun 𝐹)
271, 2, 16fliftf 7330 . . 3 (𝜑 → (Fun 𝐹 ↔ 𝐹:ran (𝑚 ∈ ℤ ↦ (𝐿‘𝑚))⟶𝐵))
2826, 27mpbid 235 . 2 (𝜑 → 𝐹:ran (𝑚 ∈ ℤ ↦ (𝐿‘𝑚))⟶𝐵)
29 hashcl 14510 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ Fin → (♯‘𝐵) ∈ ℕ0)
3029adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘𝐵) ∈ ℕ0)
31 0nn0 12631 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℕ0
3231a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → 0 ∈ ℕ0)
3330, 32ifclda 4520 . . . . . . . . 9 (𝜑 → if(𝐵 ∈ Fin, (♯‘𝐵), 0) ∈ ℕ0)
3419, 33eqeltrid 2867 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
35 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑌) = (Base‘𝑌)
3620, 35, 21znzrhfo 21865 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝐿:ℤ–onto→(Base‘𝑌))
3734, 36syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐿:ℤ–onto→(Base‘𝑌))
38 fof 6804 . . . . . . 7 (𝐿:ℤ–onto→(Base‘𝑌) → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑌))
3937, 38syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑌))
4039feqmptd 6961 . . . . 5 (𝜑 → 𝐿 = (𝑚 ∈ ℤ ↦ (𝐿‘𝑚)))
4140rneqd 5924 . . . 4 (𝜑 → ran 𝐿 = ran (𝑚 ∈ ℤ ↦ (𝐿‘𝑚)))
42 forn 6807 . . . . 5 (𝐿:ℤ–onto→(Base‘𝑌) → ran 𝐿 = (Base‘𝑌))
4337, 42syl 18 . . . 4 (𝜑 → ran 𝐿 = (Base‘𝑌))
4441, 43eqtr3d 2800 . . 3 (𝜑 → ran (𝑚 ∈ ℤ ↦ (𝐿‘𝑚)) = (Base‘𝑌))
4544feq2d 6701 . 2 (𝜑 → (𝐹:ran (𝑚 ∈ ℤ ↦ (𝐿‘𝑚))⟶𝐵 ↔ 𝐹:(Base‘𝑌)⟶𝐵))
4628, 45mpbid 235 1 (𝜑 → 𝐹:(Base‘𝑌)⟶𝐵)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2146  {crab 3415  Vcvv 3453  ifcif 4484  ⟨cop 4837   ↦ cmpt 5188  ran crn 5655  Fun wfun 6540  ⟶wf 6542  –onto→wfo 6544  ‘cfv 6546  (class class class)co 7427  Fincfn 8984  0cc0 11210  ℕ0cn0 12616  ℤcz 12703  ♯chash 14484  Basecbs 17399  Grpcgrp 19156  .gcmg 19289  CycGrpccyg 20103  ℤRHomczrh 21817  ℤ/nℤczn 21820
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5262  ax-pow 5330  ax-pr 5394  ax-un 7758  ax-inf2 9652  ax-cnex 11266  ax-resscn 11267  ax-1cn 11268  ax-icn 11269  ax-addcl 11270  ax-addrcl 11271  ax-mulcl 11272  ax-mulrcl 11273  ax-mulcom 11274  ax-addass 11275  ax-mulass 11276  ax-distr 11277  ax-i2m1 11278  ax-1ne0 11279  ax-1rid 11280  ax-rnegex 11281  ax-rrecex 11282  ax-cnre 11283  ax-pre-lttri 11284  ax-pre-lttrn 11285  ax-pre-ltadd 11286  ax-pre-mulgt0 11287  ax-pre-sup 11288  ax-addf 11289  ax-mulf 11290
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3455  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-ss 3900  df-pss 4016  df-dif 4049  df-in 4093  df-un 4153  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4838  df-uni 4870  df-int 4910  df-iun 4955  df-br 5106  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5549  df-eprel 5554  df-po 5562  df-so 5563  df-fr 5607  df-se 5608  df-we 5609  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6310  df-ord 6371  df-on 6372  df-lim 6373  df-suc 6374  df-iota 6500  df-fun 6548  df-fn 6549  df-f 6550  df-f1 6551  df-fo 6552  df-f1o 6553  df-fv 6554  df-isom 6555  df-riota 7384  df-ov 7430  df-oprab 7431  df-mpo 7432  df-om 7885  df-1st 8008  df-2nd 8009  df-tpos 8254  df-frecs 8310  df-wrecs 8341  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8487  df-oadd 8491  df-omul 8492  df-er 8728  df-ec 8730  df-qs 8734  df-map 8860  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-sup 9444  df-inf 9445  df-oi 9514  df-card 10030  df-acn 10033  df-pnf 11355  df-mnf 11356  df-xr 11357  df-ltxr 11358  df-le 11359  df-sub 11553  df-neg 11554  df-div 11984  df-nn 12346  df-2 12415  df-3 12416  df-4 12417  df-5 12418  df-6 12419  df-7 12420  df-8 12421  df-9 12422  df-n0 12617  df-z 12704  df-dec 12825  df-uz 12976  df-rp 13131  df-fz 13650  df-fl 13942  df-mod 14020  df-seq 14155  df-exp 14215  df-hash 14485  df-cj 15278  df-re 15279  df-im 15280  df-sqrt 15414  df-abs 15415  df-dvds 16435  df-struct 17337  df-sets 17354  df-slot 17372  df-ndx 17384  df-base 17400  df-ress 17421  df-plusg 17453  df-mulr 17454  df-starv 17455  df-sca 17456  df-vsca 17457  df-ip 17458  df-tset 17459  df-ple 17460  df-ds 17462  df-unif 17463  df-0g 17624  df-imas 17692  df-qus 17693  df-mgm 18828  df-sgrp 18920  df-mnd 18936  df-mhm 18990  df-grp 19159  df-minusg 19160  df-sbg 19161  df-mulg 19290  df-subg 19345  df-nsg 19346  df-eqg 19347  df-ghm 19440  df-od 19754  df-cmn 20008  df-abl 20009  df-cyg 20104  df-mgp 20373  df-rng 20387  df-ur 20420  df-ring 20473  df-cring 20474  df-oppr 20579  df-dvdsr 20599  df-rhm 20714  df-subrng 20810  df-subrg 20834  df-lmod 21149  df-lss 21219  df-lsp 21259  df-sra 21460  df-rgmod 21461  df-lidl 21498  df-rsp 21499  df-2idl 21555  df-cnfld 21691  df-zring 21765  df-zrh 21821  df-zn 21824
This theorem is used by:  cygznlem2  21886  cygznlem3  21887
  Copyright terms: Public domain W3C validator