MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dprdf1o Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dprdf1o 20253
Description: Rearrange the index set of a direct product family. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dprdf1o.1 (𝜑 → 𝐺dom DProd 𝑆)
dprdf1o.2 (𝜑 → dom 𝑆 = 𝐼)
dprdf1o.3 (𝜑 → 𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼)
Assertion
Ref Expression
dprdf1o (𝜑 → (𝐺dom DProd (𝑆 ∘ 𝐹) ∧ (𝐺 DProd (𝑆 ∘ 𝐹)) = (𝐺 DProd 𝑆)))

Proof of Theorem dprdf1o
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2760 . . 3 (Cntz‘𝐺) = (Cntz‘𝐺)
2 eqid 2760 . . 3 (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
3 eqid 2760 . . 3 (mrCls‘(SubGrp‘𝐺)) = (mrCls‘(SubGrp‘𝐺))
4 dprdf1o.1 . . . 4 (𝜑 → 𝐺dom DProd 𝑆)
5 dprdgrp 20226 . . . 4 (𝐺dom DProd 𝑆 → 𝐺 ∈ Grp)
64, 5syl 18 . . 3 (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
7 dprdf1o.3 . . . . 5 (𝜑 → 𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼)
8 f1of1 6823 . . . . 5 (𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼 → 𝐹:𝐽–1-1→𝐼)
97, 8syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝐹:𝐽–1-1→𝐼)
10 dprdf1o.2 . . . . 5 (𝜑 → dom 𝑆 = 𝐼)
114, 10dprddomcld 20222 . . . 4 (𝜑 → 𝐼 ∈ V)
12 f1dmex 7969 . . . 4 ((𝐹:𝐽–1-1→𝐼 ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐽 ∈ V)
139, 11, 12syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → 𝐽 ∈ V)
144, 10dprdf2 20228 . . . 4 (𝜑 → 𝑆:𝐼⟶(SubGrp‘𝐺))
15 f1of 6824 . . . . 5 (𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼 → 𝐹:𝐽⟶𝐼)
167, 15syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝐹:𝐽⟶𝐼)
17 fco 6734 . . . 4 ((𝑆:𝐼⟶(SubGrp‘𝐺) ∧ 𝐹:𝐽⟶𝐼) → (𝑆 ∘ 𝐹):𝐽⟶(SubGrp‘𝐺))
1814, 16, 17syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → (𝑆 ∘ 𝐹):𝐽⟶(SubGrp‘𝐺))
194adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → 𝐺dom DProd 𝑆)
2010adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → dom 𝑆 = 𝐼)
2116adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → 𝐹:𝐽⟶𝐼)
22 simpr1 1213 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → 𝑥 ∈ 𝐽)
2321, 22ffvelcdmd 7085 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐼)
24 simpr2 1214 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → 𝑦 ∈ 𝐽)
2521, 24ffvelcdmd 7085 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → (𝐹‘𝑦) ∈ 𝐼)
26 simpr3 1215 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → 𝑥 ≠ 𝑦)
279adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → 𝐹:𝐽–1-1→𝐼)
28 f1fveq 7266 . . . . . . . 8 ((𝐹:𝐽–1-1→𝐼 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽)) → ((𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑦) ↔ 𝑥 = 𝑦))
2927, 22, 24, 28syl12anc 850 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → ((𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑦) ↔ 𝑥 = 𝑦))
3029necon3bid 2999 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → ((𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ 𝑥 ≠ 𝑦))
3126, 30mpbird 260 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → (𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦))
3219, 20, 23, 25, 31, 1dprdcntz 20229 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → (𝑆‘(𝐹‘𝑥)) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘(𝑆‘(𝐹‘𝑦))))
33 fvco3 6985 . . . . 5 ((𝐹:𝐽⟶𝐼 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑥) = (𝑆‘(𝐹‘𝑥)))
3421, 22, 33syl2anc 596 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → ((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑥) = (𝑆‘(𝐹‘𝑥)))
35 fvco3 6985 . . . . . 6 ((𝐹:𝐽⟶𝐼 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽) → ((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑦) = (𝑆‘(𝐹‘𝑦)))
3621, 24, 35syl2anc 596 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → ((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑦) = (𝑆‘(𝐹‘𝑦)))
3736fveq2d 6889 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → ((Cntz‘𝐺)‘((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑦)) = ((Cntz‘𝐺)‘(𝑆‘(𝐹‘𝑦))))
3832, 34, 373sstr4d 3963 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → ((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑥) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑦)))
3916, 33sylan 592 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑥) = (𝑆‘(𝐹‘𝑥)))
40 imaco 6252 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = (𝑆 “ (𝐹 “ (𝐽 ∖ {𝑥})))
417adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → 𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼)
42 dff1o3 6831 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼 ↔ (𝐹:𝐽–onto→𝐼 ∧ Fun ◡𝐹))
4342simprbi 503 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼 → Fun ◡𝐹)
44 imadif 6624 . . . . . . . . . . . 12 (Fun ◡𝐹 → (𝐹 “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = ((𝐹 “ 𝐽) ∖ (𝐹 “ {𝑥})))
4541, 43, 443syl 19 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = ((𝐹 “ 𝐽) ∖ (𝐹 “ {𝑥})))
46 f1ofo 6832 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼 → 𝐹:𝐽–onto→𝐼)
47 foima 6801 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹:𝐽–onto→𝐼 → (𝐹 “ 𝐽) = 𝐼)
4841, 46, 473syl 19 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ 𝐽) = 𝐼)
49 f1ofn 6825 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼 → 𝐹 Fn 𝐽)
507, 49syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐹 Fn 𝐽)
51 fnsnfv 6964 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹 Fn 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → {(𝐹‘𝑥)} = (𝐹 “ {𝑥}))
5250, 51sylan 592 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → {(𝐹‘𝑥)} = (𝐹 “ {𝑥}))
5352eqcomd 2766 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ {𝑥}) = {(𝐹‘𝑥)})
5448, 53difeq12d 4064 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((𝐹 “ 𝐽) ∖ (𝐹 “ {𝑥})) = (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)}))
5545, 54eqtrd 2795 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)}))
5655imaeq2d 6051 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝑆 “ (𝐹 “ (𝐽 ∖ {𝑥}))) = (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))
5740, 56eqtrid 2807 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))
5857unieqd 4879 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = ∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))
5958fveq2d 6889 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥}))) = ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)}))))
6039, 59ineq12d 4118 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})))) = ((𝑆‘(𝐹‘𝑥)) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))))
614adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → 𝐺dom DProd 𝑆)
6210adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → dom 𝑆 = 𝐼)
6316ffvelcdmda 7084 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐼)
6461, 62, 63, 2, 3dprddisj 20230 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((𝑆‘(𝐹‘𝑥)) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))) = {(0g‘𝐺)})
6560, 64eqtrd 2795 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})))) = {(0g‘𝐺)})
66 eqimss 3966 . . . 4 ((((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})))) = {(0g‘𝐺)} → (((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})))) ⊆ {(0g‘𝐺)})
6765, 66syl 18 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})))) ⊆ {(0g‘𝐺)})
681, 2, 3, 6, 13, 18, 38, 67dmdprdd 20220 . 2 (𝜑 → 𝐺dom DProd (𝑆 ∘ 𝐹))
69 rnco2 6255 . . . . . 6 ran (𝑆 ∘ 𝐹) = (𝑆 “ ran 𝐹)
70 forn 6799 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝐽–onto→𝐼 → ran 𝐹 = 𝐼)
717, 46, 703syl 19 . . . . . . . 8 (𝜑 → ran 𝐹 = 𝐼)
7271imaeq2d 6051 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 “ ran 𝐹) = (𝑆 “ 𝐼))
73 ffn 6709 . . . . . . . 8 (𝑆:𝐼⟶(SubGrp‘𝐺) → 𝑆 Fn 𝐼)
74 fnima 6669 . . . . . . . 8 (𝑆 Fn 𝐼 → (𝑆 “ 𝐼) = ran 𝑆)
7514, 73, 743syl 19 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 “ 𝐼) = ran 𝑆)
7672, 75eqtrd 2795 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆 “ ran 𝐹) = ran 𝑆)
7769, 76eqtrid 2807 . . . . 5 (𝜑 → ran (𝑆 ∘ 𝐹) = ran 𝑆)
7877unieqd 4879 . . . 4 (𝜑 → ∪ ran (𝑆 ∘ 𝐹) = ∪ ran 𝑆)
7978fveq2d 6889 . . 3 (𝜑 → ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ran (𝑆 ∘ 𝐹)) = ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ran 𝑆))
803dprdspan 20248 . . . 4 (𝐺dom DProd (𝑆 ∘ 𝐹) → (𝐺 DProd (𝑆 ∘ 𝐹)) = ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ran (𝑆 ∘ 𝐹)))
8168, 80syl 18 . . 3 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑆 ∘ 𝐹)) = ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ran (𝑆 ∘ 𝐹)))
823dprdspan 20248 . . . 4 (𝐺dom DProd 𝑆 → (𝐺 DProd 𝑆) = ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ran 𝑆))
834, 82syl 18 . . 3 (𝜑 → (𝐺 DProd 𝑆) = ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ran 𝑆))
8479, 81, 833eqtr4d 2805 . 2 (𝜑 → (𝐺 DProd (𝑆 ∘ 𝐹)) = (𝐺 DProd 𝑆))
8568, 84jca 521 1 (𝜑 → (𝐺dom DProd (𝑆 ∘ 𝐹) ∧ (𝐺 DProd (𝑆 ∘ 𝐹)) = (𝐺 DProd 𝑆)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895   ∖ cdif 4045   ∩ cin 4089  {csn 4584  ∪ cuni 4866   class class class wbr 5102  ◡ccnv 5649  dom cdm 5650  ran crn 5651   “ cima 5653   ∘ ccom 5654  Fun wfun 6532   Fn wfn 6533  ⟶wf 6534  –1-1→wf1 6535  –onto→wfo 6536  –1-1-onto→wf1o 6537  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  0gc0g 17615  mrClscmrc 17758  Grpcgrp 19149  SubGrpcsubg 19335  Cntzccntz 19534   DProd cdprd 20214
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 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280
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 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  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-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8180  df-tpos 8246  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-2o 8480  df-er 8720  df-map 8852  df-ixp 8929  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-fsupp 9357  df-oi 9507  df-card 10023  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-nn 12339  df-2 12408  df-n0 12610  df-z 12697  df-uz 12969  df-fz 13643  df-fzo 13792  df-seq 14148  df-hash 14478  df-sets 17347  df-slot 17365  df-ndx 17377  df-base 17393  df-ress 17414  df-plusg 17446  df-0g 17617  df-gsum 17618  df-mre 17761  df-mrc 17762  df-acs 17764  df-mgm 18821  df-sgrp 18913  df-mnd 18929  df-mhm 18983  df-submnd 18984  df-grp 19152  df-minusg 19153  df-sbg 19154  df-mulg 19283  df-subg 19338  df-ghm 19433  df-gim 19478  df-cntz 19536  df-oppg 19565  df-cmn 20001  df-dprd 20216
This theorem is used by:  dprdf1  20254  ablfaclem2  20307
  Copyright terms: Public domain W3C validator