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

Theorem dprdf1o 20281
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⟶1-1onto𝐼)
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 2763 . . 3 (Cntz‘𝐺) = (Cntz‘𝐺)
2 eqid 2763 . . 3 (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
3 eqid 2763 . . 3 (mrCls‘(SubGrp‘𝐺)) = (mrCls‘(SubGrp‘𝐺))
4 dprdf1o.1 . . . 4 (𝜑 → 𝐺dom DProd 𝑆)
5 dprdgrp 20254 . . . 4 (𝐺dom DProd 𝑆 → 𝐺 ∈ Grp)
64, 5syl 18 . . 3 (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
7 dprdf1o.3 . . . . 5 (𝜑 → 𝐹:𝐽⟶1-1onto𝐼)
8 f1of1 6848 . . . . 5 (𝐹:𝐽⟶1-1onto𝐼 → 𝐹:𝐽⟶1-1𝐼)
97, 8syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝐹:𝐽⟶1-1𝐼)
10 dprdf1o.2 . . . . 5 (𝜑 → dom 𝑆 = 𝐼)
114, 10dprddomcld 20250 . . . 4 (𝜑 → 𝐼 ∈ V)
12 f1dmex 7996 . . . 4 ((𝐹:𝐽⟶1-1𝐼 ∧ 𝐼 ∈ V) → 𝐽 ∈ V)
139, 11, 12syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → 𝐽 ∈ V)
144, 10dprdf2 20256 . . . 4 (𝜑 → 𝑆:𝐼⟶(SubGrp‘𝐺))
15 f1of 6849 . . . . 5 (𝐹:𝐽⟶1-1onto𝐼 → 𝐹:𝐽⟶𝐼)
167, 15syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝐹:𝐽⟶𝐼)
17 fco 6759 . . . 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 7112 . . . . 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 7112 . . . . 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⟶1-1𝐼)
28 f1fveq 7292 . . . . . . . 8 ((𝐹:𝐽⟶1-1𝐼 ∧ (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 3003 . . . . . 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 20257 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → (𝑆‘(𝐹‘𝑥)) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘(𝑆‘(𝐹‘𝑦))))
33 fvco3 7011 . . . . 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 7011 . . . . . 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 6915 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ 𝐽 ∧ 𝑥 ≠ 𝑦)) → ((Cntz‘𝐺)‘((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑦)) = ((Cntz‘𝐺)‘(𝑆‘(𝐹‘𝑦))))
3832, 34, 373sstr4d 3968 . . 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 6266 . . . . . . . . 9 ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = (𝑆 “ (𝐹 “ (𝐽 ∖ {𝑥})))
417adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → 𝐹:𝐽⟶1-1onto𝐼)
42 dff1o3 6856 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹:𝐽⟶1-1onto𝐼 ↔ (𝐹:𝐽⟶onto𝐼 ∧ Fun ◡𝐹))
4342simprbi 503 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹:𝐽⟶1-1onto𝐼 → Fun ◡𝐹)
44 imadif 6649 . . . . . . . . . . . 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 6857 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹:𝐽⟶1-1onto𝐼 → 𝐹:𝐽⟶onto𝐼)
47 foima 6826 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹:𝐽⟶onto𝐼 → (𝐹 “ 𝐽) = 𝐼)
4841, 46, 473syl 19 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ 𝐽) = 𝐼)
49 f1ofn 6850 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐹:𝐽⟶1-1onto𝐼 → 𝐹 Fn 𝐽)
507, 49syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐹 Fn 𝐽)
51 fnsnfv 6990 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹 Fn 𝐽 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → {(𝐹‘𝑥)} = (𝐹 “ {𝑥}))
5250, 51sylan 592 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → {(𝐹‘𝑥)} = (𝐹 “ {𝑥}))
5352eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ {𝑥}) = {(𝐹‘𝑥)})
5448, 53difeq12d 4067 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((𝐹 “ 𝐽) ∖ (𝐹 “ {𝑥})) = (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)}))
5545, 54eqtrd 2798 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹 “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)}))
5655imaeq2d 6065 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝑆 “ (𝐹 “ (𝐽 ∖ {𝑥}))) = (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))
5740, 56eqtrid 2810 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))
5857unieqd 4883 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})) = ∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))
5958fveq2d 6915 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥}))) = ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)}))))
6039, 59ineq12d 4121 . . . . 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 7111 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (𝐹‘𝑥) ∈ 𝐼)
6461, 62, 63, 2, 3dprddisj 20258 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → ((𝑆‘(𝐹‘𝑥)) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ (𝑆 “ (𝐼 ∖ {(𝐹‘𝑥)})))) = {(0g‘𝐺)})
6560, 64eqtrd 2798 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐽) → (((𝑆 ∘ 𝐹)‘𝑥) ∩ ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ((𝑆 ∘ 𝐹) “ (𝐽 ∖ {𝑥})))) = {(0g‘𝐺)})
66 eqimss 3971 . . . 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 20248 . 2 (𝜑 → 𝐺dom DProd (𝑆 ∘ 𝐹))
69 rnco2 6269 . . . . . 6 ran (𝑆 ∘ 𝐹) = (𝑆 “ ran 𝐹)
70 forn 6824 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝐽⟶onto𝐼 → ran 𝐹 = 𝐼)
717, 46, 703syl 19 . . . . . . . 8 (𝜑 → ran 𝐹 = 𝐼)
7271imaeq2d 6065 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 “ ran 𝐹) = (𝑆 “ 𝐼))
73 ffn 6734 . . . . . . . 8 (𝑆:𝐼⟶(SubGrp‘𝐺) → 𝑆 Fn 𝐼)
74 fnima 6694 . . . . . . . 8 (𝑆 Fn 𝐼 → (𝑆 “ 𝐼) = ran 𝑆)
7514, 73, 743syl 19 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 “ 𝐼) = ran 𝑆)
7672, 75eqtrd 2798 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆 “ ran 𝐹) = ran 𝑆)
7769, 76eqtrid 2810 . . . . 5 (𝜑 → ran (𝑆 ∘ 𝐹) = ran 𝑆)
7877unieqd 4883 . . . 4 (𝜑 → ∪ ran (𝑆 ∘ 𝐹) = ∪ ran 𝑆)
7978fveq2d 6915 . . 3 (𝜑 → ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ran (𝑆 ∘ 𝐹)) = ((mrCls‘(SubGrp‘𝐺))‘∪ ran 𝑆))
803dprdspan 20276 . . . 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 20276 . . . 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 2808 . 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 2147   ≠ wne 2959  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∩ cin 4092  {csn 4588  ∪ cuni 4870   class class class wbr 5106  ◡ccnv 5655  dom cdm 5656  ran crn 5657   “ cima 5659   ∘ ccom 5660  Fun wfun 6555   Fn wfn 6556  ⟶wf 6557  ⟶1-1wf1 6558  ⟶ontowfo 6559  ⟶1-1ontowf1o 6560  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446  0gc0g 17642  mrClscmrc 17785  Grpcgrp 19176  SubGrpcsubg 19362  Cntzccntz 19562   DProd cdprd 20242
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-of 7720  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-supp 8208  df-tpos 8274  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-er 8748  df-map 8880  df-ixp 8957  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-fsupp 9385  df-oi 9534  df-card 10050  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-nn 12366  df-2 12435  df-n0 12637  df-z 12724  df-uz 12996  df-fz 13670  df-fzo 13819  df-seq 14175  df-hash 14505  df-sets 17374  df-slot 17392  df-ndx 17404  df-base 17420  df-ress 17441  df-plusg 17473  df-0g 17644  df-gsum 17645  df-mre 17788  df-mrc 17789  df-acs 17791  df-mgm 18848  df-sgrp 18940  df-mnd 18956  df-mhm 19010  df-submnd 19011  df-grp 19179  df-minusg 19180  df-sbg 19181  df-mulg 19310  df-subg 19365  df-ghm 19460  df-gim 19505  df-cntz 19564  df-oppg 19593  df-cmn 20029  df-dprd 20244
This theorem is used by:  dprdf1  20282  ablfaclem2  20335
  Copyright terms: Public domain W3C validator