MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ghmqusnsglem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ghmqusnsglem2 19160
Description: Lemma for ghmqusnsg 19161. (Contributed by Thierry Arnoux, 13-May-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
ghmqusnsg.0 0 = (0g𝐻)
ghmqusnsg.f (𝜑𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
ghmqusnsg.k 𝐾 = (𝐹 “ { 0 })
ghmqusnsg.q 𝑄 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝑁))
ghmqusnsg.j 𝐽 = (𝑞 ∈ (Base‘𝑄) ↦ (𝐹𝑞))
ghmqusnsg.n (𝜑𝑁𝐾)
ghmqusnsg.1 (𝜑𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
ghmqusnsglem2.y (𝜑𝑌 ∈ (Base‘𝑄))
Assertion
Ref Expression
ghmqusnsglem2 (𝜑 → ∃𝑥𝑌 (𝐽𝑌) = (𝐹𝑥))
Distinct variable groups:   𝐹,𝑞   𝐺,𝑞,𝑥   𝐾,𝑞,𝑥   𝑁,𝑞   𝑄,𝑞   𝜑,𝑞,𝑥   𝑥,𝑁   𝑌,𝑞,𝑥
Allowed substitution hints:   𝑄(𝑥)   𝐹(𝑥)   𝐻(𝑥,𝑞)   𝐽(𝑥,𝑞)   0 (𝑥,𝑞)

Proof of Theorem ghmqusnsglem2
StepHypRef Expression
1 ghmqusnsglem2.y . . 3 (𝜑𝑌 ∈ (Base‘𝑄))
2 ghmqusnsg.q . . . . . 6 𝑄 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝑁))
32a1i 11 . . . . 5 (𝜑𝑄 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝑁)))
4 eqidd 2730 . . . . 5 (𝜑 → (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺))
5 ovexd 7384 . . . . 5 (𝜑 → (𝐺 ~QG 𝑁) ∈ V)
6 ghmqusnsg.f . . . . . 6 (𝜑𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
7 ghmgrp1 19097 . . . . . 6 (𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻) → 𝐺 ∈ Grp)
86, 7syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐺 ∈ Grp)
93, 4, 5, 8qusbas 17449 . . . 4 (𝜑 → ((Base‘𝐺) / (𝐺 ~QG 𝑁)) = (Base‘𝑄))
101, 9eleqtrrd 2831 . . 3 (𝜑𝑌 ∈ ((Base‘𝐺) / (𝐺 ~QG 𝑁)))
11 elqsg 8691 . . . 4 (𝑌 ∈ (Base‘𝑄) → (𝑌 ∈ ((Base‘𝐺) / (𝐺 ~QG 𝑁)) ↔ ∃𝑥 ∈ (Base‘𝐺)𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)))
1211biimpa 476 . . 3 ((𝑌 ∈ (Base‘𝑄) ∧ 𝑌 ∈ ((Base‘𝐺) / (𝐺 ~QG 𝑁))) → ∃𝑥 ∈ (Base‘𝐺)𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁))
131, 10, 12syl2anc 584 . 2 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ (Base‘𝐺)𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁))
14 ghmqusnsg.1 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
15 nsgsubg 19037 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) → 𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
16 eqid 2729 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
17 eqid 2729 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ~QG 𝑁) = (𝐺 ~QG 𝑁)
1816, 17eqger 19057 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝐺 ~QG 𝑁) Er (Base‘𝐺))
1914, 15, 183syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐺 ~QG 𝑁) Er (Base‘𝐺))
2019ad2antrr 726 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → (𝐺 ~QG 𝑁) Er (Base‘𝐺))
21 simplr 768 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐺))
22 ecref 8670 . . . . . . 7 (((𝐺 ~QG 𝑁) Er (Base‘𝐺) ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) → 𝑥 ∈ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁))
2320, 21, 22syl2anc 584 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → 𝑥 ∈ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁))
24 simpr 484 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁))
2523, 24eleqtrrd 2831 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → 𝑥𝑌)
2624fveq2d 6826 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → (𝐽𝑌) = (𝐽‘[𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)))
27 ghmqusnsg.0 . . . . . . 7 0 = (0g𝐻)
286ad2antrr 726 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → 𝐹 ∈ (𝐺 GrpHom 𝐻))
29 ghmqusnsg.k . . . . . . 7 𝐾 = (𝐹 “ { 0 })
30 ghmqusnsg.j . . . . . . 7 𝐽 = (𝑞 ∈ (Base‘𝑄) ↦ (𝐹𝑞))
31 ghmqusnsg.n . . . . . . . 8 (𝜑𝑁𝐾)
3231ad2antrr 726 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → 𝑁𝐾)
3314ad2antrr 726 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → 𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
3427, 28, 29, 2, 30, 32, 33, 21ghmqusnsglem1 19159 . . . . . 6 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → (𝐽‘[𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) = (𝐹𝑥))
3526, 34eqtrd 2764 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → (𝐽𝑌) = (𝐹𝑥))
3625, 35jca 511 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (Base‘𝐺)) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → (𝑥𝑌 ∧ (𝐽𝑌) = (𝐹𝑥)))
3736expl 457 . . 3 (𝜑 → ((𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ∧ 𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) → (𝑥𝑌 ∧ (𝐽𝑌) = (𝐹𝑥))))
3837reximdv2 3139 . 2 (𝜑 → (∃𝑥 ∈ (Base‘𝐺)𝑌 = [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁) → ∃𝑥𝑌 (𝐽𝑌) = (𝐹𝑥)))
3913, 38mpd 15 1 (𝜑 → ∃𝑥𝑌 (𝐽𝑌) = (𝐹𝑥))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1540  wcel 2109  wrex 3053  Vcvv 3436  wss 3903  {csn 4577   cuni 4858  cmpt 5173  ccnv 5618  cima 5622  cfv 6482  (class class class)co 7349   Er wer 8622  [cec 8623   / cqs 8624  Basecbs 17120  0gc0g 17343   /s cqus 17409  Grpcgrp 18812  SubGrpcsubg 18999  NrmSGrpcnsg 19000   ~QG cqg 19001   GrpHom cghm 19091
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5218  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pow 5304  ax-pr 5371  ax-un 7671  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3395  df-v 3438  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4285  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-tp 4582  df-op 4584  df-uni 4859  df-iun 4943  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5174  df-tr 5200  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6249  df-ord 6310  df-on 6311  df-lim 6312  df-suc 6313  df-iota 6438  df-fun 6484  df-fn 6485  df-f 6486  df-f1 6487  df-fo 6488  df-f1o 6489  df-fv 6490  df-riota 7306  df-ov 7352  df-oprab 7353  df-mpo 7354  df-om 7800  df-1st 7924  df-2nd 7925  df-frecs 8214  df-wrecs 8245  df-recs 8294  df-rdg 8332  df-1o 8388  df-er 8625  df-ec 8627  df-qs 8631  df-map 8755  df-en 8873  df-dom 8874  df-sdom 8875  df-fin 8876  df-sup 9332  df-inf 9333  df-pnf 11151  df-mnf 11152  df-xr 11153  df-ltxr 11154  df-le 11155  df-sub 11349  df-neg 11350  df-nn 12129  df-2 12191  df-3 12192  df-4 12193  df-5 12194  df-6 12195  df-7 12196  df-8 12197  df-9 12198  df-n0 12385  df-z 12472  df-dec 12592  df-uz 12736  df-fz 13411  df-struct 17058  df-sets 17075  df-slot 17093  df-ndx 17105  df-base 17121  df-ress 17142  df-plusg 17174  df-mulr 17175  df-sca 17177  df-vsca 17178  df-ip 17179  df-tset 17180  df-ple 17181  df-ds 17183  df-0g 17345  df-imas 17412  df-qus 17413  df-mgm 18514  df-sgrp 18593  df-mnd 18609  df-grp 18815  df-minusg 18816  df-subg 19002  df-nsg 19003  df-eqg 19004  df-ghm 19092
This theorem is referenced by:  ghmqusnsg  19161  rhmqusnsg  21192
  Copyright terms: Public domain W3C validator