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

Theorem dprdf1o 20228
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 2761 . . 3 (Cntz‘𝐺) = (Cntz‘𝐺)
2 eqid 2761 . . 3 (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
3 eqid 2761 . . 3 (mrCls‘(SubGrp‘𝐺)) = (mrCls‘(SubGrp‘𝐺))
4 dprdf1o.1 . . . 4 (𝜑 → 𝐺dom DProd 𝑆)
5 dprdgrp 20201 . . . 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 6815 . . . . 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 20197 . . . 4 (𝜑 → 𝐼 ∈ V)
12 f1dmex 7958 . . . 4 ((𝐹:𝐽–1-1→𝐼 ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐽 ∈ V)
139, 11, 12syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → 𝐽 ∈ V)
144, 10dprdf2 20203 . . . 4 (𝜑 → 𝑆:𝐼⟶(SubGrp‘𝐺))
15 f1of 6816 . . . . 5 (𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼 → 𝐹:𝐽⟶𝐼)
167, 15syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝐹:𝐽⟶𝐼)
17 fco 6726 . . . 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 7077 . . . . 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 7077 . . . . 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 7258 . . . . . . . 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 3000 . . . . . 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 20204 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → (𝑆‘(𝐹‘𝑥)) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘(𝑆‘(𝐹‘𝑦))))
33 fvco3 6977 . . . . 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 6977 . . . . . 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 6881 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → ((Cntz‘𝐺)‘((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑦)) = ((Cntz‘𝐺)‘(𝑆‘(𝐹‘𝑦))))
3832, 34, 373sstr4d 3986 . . 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 6245 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = (𝑆 “ (𝐹 “ (𝐽 ∖ {𝑥})))
417adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → 𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼)
42 dff1o3 6823 . . . . . . . . . . . . 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 6616 . . . . . . . . . . . 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 6824 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼 → 𝐹:𝐽–onto→𝐼)
47 foima 6793 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹:𝐽–onto→𝐼 → (𝐹 “ 𝐽) = 𝐼)
4841, 46, 473syl 19 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ 𝐽) = 𝐼)
49 f1ofn 6817 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐹:𝐽–1-1-onto→𝐼 → 𝐹 Fn 𝐽)
507, 49syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐹 Fn 𝐽)
51 fnsnfv 6956 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹 Fn 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → {(𝐹‘𝑥)} = (𝐹 “ {𝑥}))
5250, 51sylan 592 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → {(𝐹‘𝑥)} = (𝐹 “ {𝑥}))
5352eqcomd 2767 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ {𝑥}) = {(𝐹‘𝑥)})
5448, 53difeq12d 4075 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((𝐹 “ 𝐽) ∖ (𝐹 “ {𝑥})) = (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)}))
5545, 54eqtrd 2796 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)}))
5655imaeq2d 6054 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝑆 “ (𝐹 “ (𝐽 ∖ {𝑥}))) = (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))
5740, 56eqtrid 2808 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))
5857unieqd 4880 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = ∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))
5958fveq2d 6881 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥}))) = ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)}))))
6039, 59ineq12d 4167 . . . . 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 7076 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐼)
6461, 62, 63, 2, 3dprddisj 20205 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((𝑆‘(𝐹‘𝑥)) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))) = {(0g‘𝐺)})
6560, 64eqtrd 2796 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})))) = {(0g‘𝐺)})
66 eqimss 3989 . . . 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 20195 . 2 (𝜑 → 𝐺dom DProd (𝑆 ∘ 𝐹))
69 rnco2 6248 . . . . . 6 ran (𝑆 ∘ 𝐹) = (𝑆 “ ran 𝐹)
70 forn 6791 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝐽–onto→𝐼 → ran 𝐹 = 𝐼)
717, 46, 703syl 19 . . . . . . . 8 (𝜑 → ran 𝐹 = 𝐼)
7271imaeq2d 6054 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 “ ran 𝐹) = (𝑆 “ 𝐼))
73 ffn 6701 . . . . . . . 8 (𝑆:𝐼⟶(SubGrp‘𝐺) → 𝑆 Fn 𝐼)
74 fnima 6661 . . . . . . . 8 (𝑆 Fn 𝐼 → (𝑆 “ 𝐼) = ran 𝑆)
7514, 73, 743syl 19 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 “ 𝐼) = ran 𝑆)
7672, 75eqtrd 2796 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆 “ ran 𝐹) = ran 𝑆)
7769, 76eqtrid 2808 . . . . 5 (𝜑 → ran (𝑆 ∘ 𝐹) = ran 𝑆)
7877unieqd 4880 . . . 4 (𝜑 → ∪ ran (𝑆 ∘ 𝐹) = ∪ ran 𝑆)
7978fveq2d 6881 . . 3 (𝜑 → ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ran (𝑆 ∘ 𝐹)) = ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ran 𝑆))
803dprdspan 20223 . . . 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 20223 . . . 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 2806 . 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 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  Vcvv 3451   ∖ cdif 3896   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  {csn 4584  ∪ cuni 4867   class class class wbr 5103  ◡ccnv 5650  dom cdm 5651  ran crn 5652   “ cima 5654   ∘ ccom 5655  Fun wfun 6525   Fn wfn 6526  ⟶wf 6527  –1-1→wf1 6528  –onto→wfo 6529  –1-1-onto→wf1o 6530  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  0gc0g 17590  mrClscmrc 17733  Grpcgrp 19124  SubGrpcsubg 19310  Cntzccntz 19509   DProd cdprd 20189
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 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258
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-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  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 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-isom 6540  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-of 7682  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-supp 8162  df-tpos 8227  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-2o 8461  df-er 8701  df-map 8833  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fsupp 9338  df-oi 9488  df-card 10001  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-nn 12317  df-2 12386  df-n0 12588  df-z 12675  df-uz 12947  df-fz 13621  df-fzo 13769  df-seq 14125  df-hash 14455  df-sets 17322  df-slot 17340  df-ndx 17352  df-base 17368  df-ress 17389  df-plusg 17421  df-0g 17592  df-gsum 17593  df-mre 17736  df-mrc 17737  df-acs 17739  df-mgm 18796  df-sgrp 18888  df-mnd 18904  df-mhm 18958  df-submnd 18959  df-grp 19127  df-minusg 19128  df-sbg 19129  df-mulg 19258  df-subg 19313  df-ghm 19408  df-gim 19453  df-cntz 19511  df-oppg 19540  df-cmn 19976  df-dprd 20191
This theorem is used by:  dprdf1  20229  ablfaclem2  20282
  Copyright terms: Public domain W3C validator