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

Theorem ghmquskerco 19379
Description: In the case of theorem ghmqusker 19382, 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 = (0g𝐻)
ghmqusker.f (𝜑𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
ghmqusker.k 𝐾 = (𝐹 “ { 0 })
ghmqusker.q 𝑄 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝐾))
ghmqusker.j 𝐽 = (𝑞 ∈ (Base‘𝑄) ↦ (𝐹𝑞))
ghmquskerco.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
ghmquskerco.l 𝐿 = (𝑥𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))
Assertion
Ref Expression
ghmquskerco (𝜑𝐹 = (𝐽𝐿))
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 (𝜑𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
2 ghmquskerco.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝐺)
3 eqid 2766 . . . . 5 (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
42, 3ghmf 19315 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻) → 𝐹:𝐵⟶(Base‘𝐻))
51, 4syl 18 . . 3 (𝜑𝐹:𝐵⟶(Base‘𝐻))
65ffnd 6713 . 2 (𝜑𝐹 Fn 𝐵)
71adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐵) → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
87imaexd 7922 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) ∈ V)
98uniexd 7753 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) ∈ V)
109ralrimiva 3160 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥𝐵 (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) ∈ V)
11 eqid 2766 . . . . 5 (𝑥𝐵 (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))) = (𝑥𝐵 (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
1211fnmpt 6682 . . . 4 (∀𝑥𝐵 (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) ∈ V → (𝑥𝐵 (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))) Fn 𝐵)
1310, 12syl 18 . . 3 (𝜑 → (𝑥𝐵 (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))) Fn 𝐵)
14 ovex 7456 . . . . . . . 8 (𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V
1514ecelqsi 8776 . . . . . . 7 (𝑥𝐵 → [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝐾)))
1615adantl 487 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐵) → [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝐾)))
17 ghmqusker.q . . . . . . . . 9 𝑄 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝐾))
1817a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑𝑄 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝐾)))
192a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 = (Base‘𝐺))
20 ovexd 7458 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V)
21 reldmghm 19310 . . . . . . . . . . 11 Rel dom GrpHom
2221ovrcl 7464 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻) → (𝐺 ∈ V ∧ 𝐻 ∈ V))
2322simpld 500 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻) → 𝐺 ∈ V)
241, 23syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑𝐺 ∈ V)
2518, 19, 20, 24qusbas 17624 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝐾)) = (Base‘𝑄))
2625adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝐾)) = (Base‘𝑄))
2716, 26eleqtrd 2868 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐵) → [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ (Base‘𝑄))
28 ghmquskerco.l . . . . . 6 𝐿 = (𝑥𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))
2928a1i 11 . . . . 5 (𝜑𝐿 = (𝑥𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
30 ghmqusker.j . . . . . 6 𝐽 = (𝑞 ∈ (Base‘𝑄) ↦ (𝐹𝑞))
3130a1i 11 . . . . 5 (𝜑𝐽 = (𝑞 ∈ (Base‘𝑄) ↦ (𝐹𝑞)))
32 imaeq2 6063 . . . . . 6 (𝑞 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) → (𝐹𝑞) = (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
3332unieqd 4890 . . . . 5 (𝑞 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) → (𝐹𝑞) = (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
3427, 29, 31, 33fmptco 7132 . . . 4 (𝜑 → (𝐽𝐿) = (𝑥𝐵 (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))))
3534fneq1d 6635 . . 3 (𝜑 → ((𝐽𝐿) Fn 𝐵 ↔ (𝑥𝐵 (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))) Fn 𝐵))
3613, 35mpbird 260 . 2 (𝜑 → (𝐽𝐿) Fn 𝐵)
37 ecexg 8707 . . . . . 6 ((𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V → [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V)
3814, 37ax-mp 5 . . . . 5 [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V
3938, 28fnmpti 6685 . . . 4 𝐿 Fn 𝐵
40 simpr 490 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐵) → 𝑥𝐵)
41 fvco2 6985 . . . 4 ((𝐿 Fn 𝐵𝑥𝐵) → ((𝐽𝐿)‘𝑥) = (𝐽‘(𝐿𝑥)))
4239, 40, 41sylancr 599 . . 3 ((𝜑𝑥𝐵) → ((𝐽𝐿)‘𝑥) = (𝐽‘(𝐿𝑥)))
4338a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐵) → [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V)
4429, 43fvmpt2d 7010 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝐿𝑥) = [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))
4544fveq2d 6892 . . 3 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝐽‘(𝐿𝑥)) = (𝐽‘[𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
46 ghmqusker.1 . . . 4 0 = (0g𝐻)
47 ghmqusker.k . . . 4 𝐾 = (𝐹 “ { 0 })
4840, 2eleqtrdi 2876 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐵) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐺))
4946, 7, 47, 17, 30, 48ghmquskerlem1 19378 . . 3 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝐽‘[𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) = (𝐹𝑥))
5042, 45, 493eqtrrd 2806 . 2 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝐹𝑥) = ((𝐽𝐿)‘𝑥))
516, 36, 50eqfnfvd 7035 1 (𝜑𝐹 = (𝐽𝐿))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 401   = wceq 1570  wcel 2146  wral 3082  Vcvv 3458  {csn 4594   cuni 4877  cmpt 5197  ccnv 5665  cima 5669  ccom 5670   Fn wfn 6538  wf 6539  cfv 6543  (class class class)co 7423  [cec 8701   / cqs 8702  Basecbs 17294  0gc0g 17517   /s cqus 17584   ~QG cqg 19213   GrpHom cghm 19308
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195
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 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8703  df-ec 8705  df-qs 8709  df-map 8835  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-sup 9412  df-inf 9413  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252  df-2 12321  df-3 12322  df-4 12323  df-5 12324  df-6 12325  df-7 12326  df-8 12327  df-9 12328  df-n0 12523  df-z 12610  df-dec 12730  df-uz 12881  df-fz 13554  df-struct 17232  df-sets 17249  df-slot 17267  df-ndx 17279  df-base 17295  df-ress 17316  df-plusg 17348  df-mulr 17349  df-sca 17351  df-vsca 17352  df-ip 17353  df-tset 17354  df-ple 17355  df-ds 17357  df-0g 17519  df-imas 17587  df-qus 17588  df-mgm 18723  df-sgrp 18802  df-mnd 18818  df-submnd 18867  df-grp 19028  df-minusg 19029  df-sbg 19030  df-subg 19214  df-nsg 19215  df-eqg 19216  df-ghm 19309
This theorem is used by:  algextdeglem4  34134  aks6d1c6lem5  42977
  Copyright terms: Public domain W3C validator