Theorem efgi2 19972

Description: Value of the free group construction. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Oct-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
efgval.w	⊢ 𝑊 = ( I ‘Word (𝐼 × 2o))
efgval.r	⊢ ∼ = ( ~FG ‘𝐼)
efgval2.m	⊢ 𝑀 = (𝑦 ∈ 𝐼, 𝑧 ∈ 2o ↦ ⟨𝑦, (1o ∖ 𝑧)⟩)
efgval2.t	⊢ 𝑇 = (𝑣 ∈ 𝑊 ↦ (𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑣)), 𝑤 ∈ (𝐼 × 2o) ↦ (𝑣 splice ⟨𝑛, 𝑛, ⟨“𝑤(𝑀‘𝑤)”⟩⟩)))

Assertion

Ref	Expression
efgi2	⊢ ((𝐴 ∈ 𝑊 ∧ 𝐵 ∈ ran (𝑇‘𝐴)) → 𝐴 ∼ 𝐵)

Distinct variable groups:   𝑦,𝑧   𝑣,𝑛,𝑤,𝑦,𝑧   𝑛,𝑀,𝑣,𝑤   𝑛,𝑊,𝑣,𝑤,𝑦,𝑧   𝑦, ∼ ,𝑧   𝑛,𝐼,𝑣,𝑤,𝑦,𝑧

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑣, 𝑛)   𝐵(𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑣, 𝑛)   ∼ (𝑤, 𝑣, 𝑛)   𝑇(𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑣, 𝑛)   𝑀(𝑦, 𝑧)

Proof of Theorem efgi2

Dummy variables 𝑎 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq2 6911	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → (𝑇‘𝑎) = (𝑇‘𝐴))
2	1	rneqd 5928	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → ran (𝑇‘𝑎) = ran (𝑇‘𝐴))
3		eceq1 8788	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → [𝑎]𝑟 = [𝐴]𝑟)
4	2, 3	sseq12d 3946	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → (ran (𝑇‘𝑎) ⊆ [𝑎]𝑟 ↔ ran (𝑇‘𝐴) ⊆ [𝐴]𝑟))
5	4	rspcv 3576	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑊 → (∀𝑎 ∈ 𝑊 ran (𝑇‘𝑎) ⊆ [𝑎]𝑟 → ran (𝑇‘𝐴) ⊆ [𝐴]𝑟))
6	5	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑊 ∧ 𝐵 ∈ ran (𝑇‘𝐴)) → (∀𝑎 ∈ 𝑊 ran (𝑇‘𝑎) ⊆ [𝑎]𝑟 → ran (𝑇‘𝐴) ⊆ [𝐴]𝑟))
7		ssel 3907	. . . . . . . . 9 ⊢ (ran (𝑇‘𝐴) ⊆ [𝐴]𝑟 → (𝐵 ∈ ran (𝑇‘𝐴) → 𝐵 ∈ [𝐴]𝑟))
8	7	com12 33	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ran (𝑇‘𝐴) → (ran (𝑇‘𝐴) ⊆ [𝐴]𝑟 → 𝐵 ∈ [𝐴]𝑟))
9		simpl 488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ [𝐴]𝑟 ∧ 𝐴 ∈ 𝑊) → 𝐵 ∈ [𝐴]𝑟)
10		elecg 8793	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ [𝐴]𝑟 ∧ 𝐴 ∈ 𝑊) → (𝐵 ∈ [𝐴]𝑟 ↔ 𝐴𝑟𝐵))
11	9, 10	mpbid 235	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ [𝐴]𝑟 ∧ 𝐴 ∈ 𝑊) → 𝐴𝑟𝐵)
12		df-br 5107	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴𝑟𝐵 ↔ ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ 𝑟)
13	11, 12	sylib 221	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ [𝐴]𝑟 ∧ 𝐴 ∈ 𝑊) → ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ 𝑟)
14	13	expcom 419	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑊 → (𝐵 ∈ [𝐴]𝑟 → ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ 𝑟))
15	8, 14	sylan9r 518	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑊 ∧ 𝐵 ∈ ran (𝑇‘𝐴)) → (ran (𝑇‘𝐴) ⊆ [𝐴]𝑟 → ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ 𝑟))
16	6, 15	syld 48	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑊 ∧ 𝐵 ∈ ran (𝑇‘𝐴)) → (∀𝑎 ∈ 𝑊 ran (𝑇‘𝑎) ⊆ [𝑎]𝑟 → ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ 𝑟))
17	16	adantld 496	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑊 ∧ 𝐵 ∈ ran (𝑇‘𝐴)) → ((𝑟 Er 𝑊 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑊 ran (𝑇‘𝑎) ⊆ [𝑎]𝑟) → ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ 𝑟))
18	17	alrimiv 1962	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑊 ∧ 𝐵 ∈ ran (𝑇‘𝐴)) → ∀𝑟((𝑟 Er 𝑊 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑊 ran (𝑇‘𝑎) ⊆ [𝑎]𝑟) → ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ 𝑟))
19		opex 5437	. . . . 5 ⊢ ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ V
20	19	elintab 4922	. . . 4 ⊢ (⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ ∩ {𝑟 ∣ (𝑟 Er 𝑊 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑊 ran (𝑇‘𝑎) ⊆ [𝑎]𝑟)} ↔ ∀𝑟((𝑟 Er 𝑊 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑊 ran (𝑇‘𝑎) ⊆ [𝑎]𝑟) → ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ 𝑟))
21	18, 20	sylibr 237	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑊 ∧ 𝐵 ∈ ran (𝑇‘𝐴)) → ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ ∩ {𝑟 ∣ (𝑟 Er 𝑊 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑊 ran (𝑇‘𝑎) ⊆ [𝑎]𝑟)})
22		efgval.w	. . . 4 ⊢ 𝑊 = ( I ‘Word (𝐼 × 2o))
23		efgval.r	. . . 4 ⊢ ∼ = ( ~FG ‘𝐼)
24		efgval2.m	. . . 4 ⊢ 𝑀 = (𝑦 ∈ 𝐼, 𝑧 ∈ 2o ↦ ⟨𝑦, (1o ∖ 𝑧)⟩)
25		efgval2.t	. . . 4 ⊢ 𝑇 = (𝑣 ∈ 𝑊 ↦ (𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑣)), 𝑤 ∈ (𝐼 × 2o) ↦ (𝑣 splice ⟨𝑛, 𝑛, ⟨“𝑤(𝑀‘𝑤)”⟩⟩)))
26	22, 23, 24, 25	efgval2 19971	. . 3 ⊢ ∼ = ∩ {𝑟 ∣ (𝑟 Er 𝑊 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑊 ran (𝑇‘𝑎) ⊆ [𝑎]𝑟)}
27	21, 26	eleqtrrdi 2875	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑊 ∧ 𝐵 ∈ ran (𝑇‘𝐴)) → ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ ∼ )
28		df-br 5107	. 2 ⊢ (𝐴 ∼ 𝐵 ↔ ⟨𝐴, 𝐵⟩ ∈ ∼ )
29	27, 28	sylibr 237	1 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑊 ∧ 𝐵 ∈ ran (𝑇‘𝐴)) → 𝐴 ∼ 𝐵)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401  ∀wal 1568   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  {cab 2741  ∀wral 3080   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048  ⟨cop 4838  ⟨cotp 4861  ∩ cint 4910   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5190   I cid 5550   × cxp 5654  ran crn 5657  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446   ∈ cmpo 7448  1_oc1o 8500  2_oc2o 8501   Er wer 8745  [cec 8746  0cc0 11230  ...cfz 13669  ♯chash 14504  Word cword 14688   splice csplice 14929  ⟨“cs2 15023   ~_FG cefg 19953

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-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-ot 4862  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  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-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-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-er 8748  df-ec 8750  df-map 8880  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  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-n0 12637  df-z 12724  df-uz 12996  df-fz 13670  df-fzo 13819  df-hash 14505  df-word 14689  df-concat 14746  df-s1 14773  df-substr 14820  df-pfx 14852  df-splice 14930  df-s2 15030  df-efg 19956

This theorem is used by:  efginvrel2  19974  efgsrel  19981  efgcpbllemb  20002