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

Theorem ghmquskerco 19507
Description: In the case of theorem ghmqusker 19510, the composition of the natural homomorphism 𝐿 with the constructed homomorphism 𝐽 equals the original homomorphism 𝐹. One says that 𝐹 factors through 𝑄. (Proposed by Saveliy Skresanov, 15-Feb-2025.) (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Feb-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
ghmqusker.1 0 = (0g‘𝐻)
ghmqusker.f (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
ghmqusker.k 𝐾 = (◡𝐹 “ { 0 })
ghmqusker.q 𝑄 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝐾))
ghmqusker.j 𝐽 = (𝑞 ∈ (Base‘𝑄) ↦ ∪ (𝐹 “ 𝑞))
ghmquskerco.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
ghmquskerco.l 𝐿 = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))
Assertion
Ref Expression
ghmquskerco (𝜑 → 𝐹 = (𝐽 ∘ 𝐿))
Distinct variable groups:   𝑥, 0   𝐵,𝑞,𝑥   𝐹,𝑞,𝑥   𝐺,𝑞,𝑥   𝐻,𝑞,𝑥   𝐽,𝑞,𝑥   𝐾,𝑞,𝑥   𝑥,𝐿   𝑄,𝑞,𝑥   𝜑,𝑞,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐿(𝑞)   0 (𝑞)

Proof of Theorem ghmquskerco
StepHypRef Expression
1 ghmqusker.f . . . 4 (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
2 ghmquskerco.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝐺)
3 eqid 2760 . . . . 5 (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
42, 3ghmf 19443 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻) → 𝐹:𝐵⟶(Base‘𝐻))
51, 4syl 18 . . 3 (𝜑 → 𝐹:𝐵⟶(Base‘𝐻))
65ffnd 6715 . 2 (𝜑 → 𝐹 Fn 𝐵)
71adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
87imaexd 7932 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) ∈ V)
98uniexd 7763 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) ∈ V)
109ralrimiva 3154 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) ∈ V)
11 eqid 2760 . . . . 5 (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
1211fnmpt 6684 . . . 4 (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) ∈ V → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))) Fn 𝐵)
1310, 12syl 18 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))) Fn 𝐵)
14 ovex 7457 . . . . . . . 8 (𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V
1514ecelqsi 8798 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ 𝐵 → [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝐾)))
1615adantl 487 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝐾)))
17 ghmqusker.q . . . . . . . . 9 𝑄 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝐾))
1817a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑄 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝐾)))
192a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐵 = (Base‘𝐺))
20 ovexd 7459 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V)
21 reldmghm 19438 . . . . . . . . . . 11 Rel dom GrpHom
2221ovrcl 7465 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻) → (𝐺 ∈ V ∧ 𝐻 ∈ V))
2322simpld 500 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻) → 𝐺 ∈ V)
241, 23syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐺 ∈ V)
2518, 19, 20, 24qusbas 17726 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝐾)) = (Base‘𝑄))
2625adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝐾)) = (Base‘𝑄))
2716, 26eleqtrd 2862 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ (Base‘𝑄))
28 ghmquskerco.l . . . . . 6 𝐿 = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))
2928a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → 𝐿 = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
30 ghmqusker.j . . . . . 6 𝐽 = (𝑞 ∈ (Base‘𝑄) ↦ ∪ (𝐹 “ 𝑞))
3130a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → 𝐽 = (𝑞 ∈ (Base‘𝑄) ↦ ∪ (𝐹 “ 𝑞)))
32 imaeq2 6050 . . . . . 6 (𝑞 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) → (𝐹 “ 𝑞) = (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
3332unieqd 4879 . . . . 5 (𝑞 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) → ∪ (𝐹 “ 𝑞) = ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
3427, 29, 31, 33fmptco 7135 . . . 4 (𝜑 → (𝐽 ∘ 𝐿) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))))
3534fneq1d 6637 . . 3 (𝜑 → ((𝐽 ∘ 𝐿) Fn 𝐵 ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))) Fn 𝐵))
3613, 35mpbird 260 . 2 (𝜑 → (𝐽 ∘ 𝐿) Fn 𝐵)
37 ecexg 8729 . . . . . 6 ((𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V → [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V)
3814, 37ax-mp 5 . . . . 5 [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V
3938, 28fnmpti 6687 . . . 4 𝐿 Fn 𝐵
40 simpr 490 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐵)
41 fvco2 6987 . . . 4 ((𝐿 Fn 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝐽 ∘ 𝐿)‘𝑥) = (𝐽‘(𝐿‘𝑥)))
4239, 40, 41sylancr 599 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝐽 ∘ 𝐿)‘𝑥) = (𝐽‘(𝐿‘𝑥)))
4338a1i 11 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V)
4429, 43fvmpt2d 7012 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐿‘𝑥) = [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))
4544fveq2d 6894 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐽‘(𝐿‘𝑥)) = (𝐽‘[𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
46 ghmqusker.1 . . . 4 0 = (0g‘𝐻)
47 ghmqusker.k . . . 4 𝐾 = (◡𝐹 “ { 0 })
4840, 2eleqtrdi 2870 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐺))
4946, 7, 47, 17, 30, 48ghmquskerlem1 19506 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐽‘[𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) = (𝐹‘𝑥))
5042, 45, 493eqtrrd 2800 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐹‘𝑥) = ((𝐽 ∘ 𝐿)‘𝑥))
516, 36, 50eqfnfvd 7037 1 (𝜑 → 𝐹 = (𝐽 ∘ 𝐿))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  Vcvv 3450  {csn 4584  ∪ cuni 4866   ↦ cmpt 5185  ◡ccnv 5650   “ cima 5654   ∘ ccom 5655   Fn wfn 6538  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  [cec 8723   / cqs 8724  Basecbs 17396  0gc0g 17619   /s cqus 17686   ~QG cqg 19341   GrpHom cghm 19436
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 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284
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 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  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 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-1o 8484  df-er 8725  df-ec 8727  df-qs 8731  df-map 8857  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-fin 8985  df-sup 9441  df-inf 9442  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-fz 13647  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-0g 17621  df-imas 17689  df-qus 17690  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-submnd 18988  df-grp 19156  df-minusg 19157  df-sbg 19158  df-subg 19342  df-nsg 19343  df-eqg 19344  df-ghm 19437
This theorem is used by:  algextdeglem4  34402  aks6d1c6lem5  43364
  Copyright terms: Public domain W3C validator