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

Theorem cygznlem2a 21873
Description: Lemma for cygzn 21876. (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 6900 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℤ) → (𝐿‘𝑚) ∈ V)
3 cygzn.g . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐺 ∈ CycGrp)
4 cyggrp 20104 . . . . . . 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 4030 . . . . . . 7 𝐸 ⊆ 𝐵
10 cygzn.x . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐸)
119, 10sselid 3929 . . . . . 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 19301 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑚 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (𝑚 · 𝑋) ∈ 𝐵)
166, 7, 12, 15syl3anc 1398 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℤ) → (𝑚 · 𝑋) ∈ 𝐵)
17 fveq2 6885 . . . 4 (𝑚 = 𝑘 → (𝐿‘𝑚) = (𝐿‘𝑘))
18 oveq1 7427 . . . 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 21872 . . . . . . 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 7321 . . 3 (𝜑 → Fun 𝐹)
271, 2, 16fliftf 7323 . . 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 14500 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ Fin → (♯‘𝐵) ∈ ℕ0)
3029adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘𝐵) ∈ ℕ0)
31 0nn0 12621 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℕ0
3231a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 ∈ Fin) → 0 ∈ ℕ0)
3330, 32ifclda 4518 . . . . . . . . 9 (𝜑 → if(𝐵 ∈ Fin, (♯‘𝐵), 0) ∈ ℕ0)
3419, 33eqeltrid 2865 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
35 eqid 2761 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑌) = (Base‘𝑌)
3620, 35, 21znzrhfo 21853 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝐿:ℤ–onto→(Base‘𝑌))
3734, 36syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐿:ℤ–onto→(Base‘𝑌))
38 fof 6796 . . . . . . 7 (𝐿:ℤ–onto→(Base‘𝑌) → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑌))
3937, 38syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑌))
4039feqmptd 6953 . . . . 5 (𝜑 → 𝐿 = (𝑚 ∈ ℤ ↦ (𝐿‘𝑚)))
4140rneqd 5920 . . . 4 (𝜑 → ran 𝐿 = ran (𝑚 ∈ ℤ ↦ (𝐿‘𝑚)))
42 forn 6799 . . . . 5 (𝐿:ℤ–onto→(Base‘𝑌) → ran 𝐿 = (Base‘𝑌))
4337, 42syl 18 . . . 4 (𝜑 → ran 𝐿 = (Base‘𝑌))
4441, 43eqtr3d 2798 . . 3 (𝜑 → ran (𝑚 ∈ ℤ ↦ (𝐿‘𝑚)) = (Base‘𝑌))
4544feq2d 6693 . 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 1570   ∈ wcel 2145  {crab 3413  Vcvv 3451  ifcif 4482  ⟨cop 4590   ↦ cmpt 5186  ran crn 5652  Fun wfun 6532  ⟶wf 6534  –onto→wfo 6536  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Fincfn 8973  0cc0 11200  ℕ0cn0 12606  ℤcz 12693  ♯chash 14474  Basecbs 17387  Grpcgrp 19144  .gcmg 19277  CycGrpccyg 20091  ℤRHomczrh 21805  ℤ/nℤczn 21808
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-inf2 9642  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278  ax-addf 11279  ax-mulf 11280
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-tpos 8243  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-oadd 8480  df-omul 8481  df-er 8717  df-ec 8719  df-qs 8723  df-map 8849  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-card 10020  df-acn 10023  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-rp 13121  df-fz 13640  df-fl 13932  df-mod 14010  df-seq 14145  df-exp 14205  df-hash 14475  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-dvds 16423  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-0g 17612  df-imas 17680  df-qus 17681  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-mhm 18978  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-sbg 19149  df-mulg 19278  df-subg 19333  df-nsg 19334  df-eqg 19335  df-ghm 19428  df-od 19742  df-cmn 19996  df-abl 19997  df-cyg 20092  df-mgp 20361  df-rng 20375  df-ur 20408  df-ring 20461  df-cring 20462  df-oppr 20567  df-dvdsr 20587  df-rhm 20702  df-subrng 20798  df-subrg 20822  df-lmod 21137  df-lss 21207  df-lsp 21247  df-sra 21448  df-rgmod 21449  df-lidl 21486  df-rsp 21487  df-2idl 21543  df-cnfld 21679  df-zring 21753  df-zrh 21809  df-zn 21812
This theorem is used by:  cygznlem2  21874  cygznlem3  21875
  Copyright terms: Public domain W3C validator