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

Theorem ghmquskerco 19549
Description: In the case of theorem ghmqusker 19552, 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 2763 . . . . 5 (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
42, 3ghmf 19484 . . . 4 (𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻) → 𝐹:𝐵⟶(Base‘𝐻))
51, 4syl 18 . . 3 (𝜑 → 𝐹:𝐵⟶(Base‘𝐻))
65ffnd 6740 . 2 (𝜑 → 𝐹 Fn 𝐵)
71adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
87imaexd 7962 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) ∈ V)
98uniexd 7791 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) ∈ V)
109ralrimiva 3158 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) ∈ V)
11 eqid 2763 . . . . 5 (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
1211fnmpt 6709 . . . 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 7484 . . . . . . . 8 (𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V
1514ecelqsi 8828 . . . . . . 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 7486 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V)
21 reldmghm 19479 . . . . . . . . . . 11 Rel dom GrpHom
2221ovrcl 7492 . . . . . . . . . 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 17767 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝐾)) = (Base‘𝑄))
2625adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝐾)) = (Base‘𝑄))
2716, 26eleqtrd 2866 . . . . 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 6066 . . . . . 6 (𝑞 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) → (𝐹 “ 𝑞) = (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
3332unieqd 4885 . . . . 5 (𝑞 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) → ∪ (𝐹 “ 𝑞) = ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)))
3427, 29, 31, 33fmptco 7162 . . . 4 (𝜑 → (𝐽 ∘ 𝐿) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ ∪ (𝐹 “ [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))))
3534fneq1d 6662 . . 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 8759 . . . . . 6 ((𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V → [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V)
3814, 37ax-mp 5 . . . . 5 [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾) ∈ V
3938, 28fnmpti 6712 . . . 4 𝐿 Fn 𝐵
40 simpr 490 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐵)
41 fvco2 7013 . . . 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 7038 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐿‘𝑥) = [𝑥](𝐺 ~QG 𝐾))
4544fveq2d 6920 . . 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 2874 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐺))
4946, 7, 47, 17, 30, 48ghmquskerlem1 19548 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐽‘[𝑥](𝐺 ~QG 𝐾)) = (𝐹‘𝑥))
5042, 45, 493eqtrrd 2803 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝐹‘𝑥) = ((𝐽 ∘ 𝐿)‘𝑥))
516, 36, 50eqfnfvd 7063 1 (𝜑 → 𝐹 = (𝐽 ∘ 𝐿))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  Vcvv 3454  {csn 4588  ∪ cuni 4872   ↦ cmpt 5192  ◡ccnv 5657   “ cima 5661   ∘ ccom 5662   Fn wfn 6561  ⟶wf 6562  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  [cec 8753   / cqs 8754  Basecbs 17431  0gc0g 17660   /s cqus 17727   ~QG cqg 19382   GrpHom cghm 19477
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 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316
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-tp 4593  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-er 8755  df-ec 8757  df-qs 8761  df-map 8887  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-sup 9471  df-inf 9472  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-fz 13680  df-struct 17369  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-plusg 17486  df-mulr 17487  df-sca 17489  df-vsca 17490  df-ip 17491  df-tset 17492  df-ple 17493  df-ds 17495  df-0g 17662  df-imas 17730  df-qus 17731  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-submnd 19029  df-grp 19197  df-minusg 19198  df-sbg 19199  df-subg 19383  df-nsg 19384  df-eqg 19385  df-ghm 19478
This theorem is used by:  algextdeglem4  34463  aks6d1c6lem5  43493
  Copyright terms: Public domain W3C validator