Theorem mrsubff 36099

Description: A substitution is a function from 𝑅 to 𝑅. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jul-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
mrsubvr.v	⊢ 𝑉 = (mVR‘𝑇)
mrsubvr.r	⊢ 𝑅 = (mREx‘𝑇)
mrsubvr.s	⊢ 𝑆 = (mRSubst‘𝑇)

Assertion

Ref	Expression
mrsubff	⊢ (𝑇 ∈ 𝑊 → 𝑆:(𝑅 ↑pm 𝑉)⟶(𝑅 ↑m 𝑅))

Proof of Theorem mrsubff

Dummy variables 𝑒 𝑓 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fvex 6895	. . . . . . . . 9 ⊢ (mCN‘𝑇) ∈ V
2		mrsubvr.v	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑉 = (mVR‘𝑇)
3	2	fvexi 6896	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑉 ∈ V
4	1, 3	unex 7750	. . . . . . . 8 ⊢ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ∈ V
5		eqid 2762	. . . . . . . . 9 ⊢ (freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) = (freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
6	5	frmdmnd 18974	. . . . . . . 8 ⊢ (((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ∈ V → (freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) ∈ Mnd)
7	4, 6	mp1i 14	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) → (freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) ∈ Mnd)
8		simpr 490	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) → 𝑒 ∈ 𝑅)
9		eqid 2762	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (mCN‘𝑇) = (mCN‘𝑇)
10		mrsubvr.r	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑅 = (mREx‘𝑇)
11	9, 2, 10	mrexval 36088	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑇 ∈ 𝑊 → 𝑅 = Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
12	11	ad2antrr 739	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) → 𝑅 = Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
13	8, 12	eleqtrd 2864	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) → 𝑒 ∈ Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
14		elpmi 8849	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) → (𝑓:dom 𝑓⟶𝑅 ∧ dom 𝑓 ⊆ 𝑉))
15	14	simpld 500	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) → 𝑓:dom 𝑓⟶𝑅)
16	15	ad3antlr 744	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) → 𝑓:dom 𝑓⟶𝑅)
17	16	ffvelcdmda 7081	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ dom 𝑓) → (𝑓‘𝑣) ∈ 𝑅)
18	12	ad2antrr 739	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ dom 𝑓) → 𝑅 = Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
19	17, 18	eleqtrd 2864	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ dom 𝑓) → (𝑓‘𝑣) ∈ Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
20		simplr 781	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) ∧ ¬ 𝑣 ∈ dom 𝑓) → 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
21	20	s1cld 14674	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) ∧ ¬ 𝑣 ∈ dom 𝑓) → ⟨“𝑣”⟩ ∈ Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
22	19, 21	ifclda 4521	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) → if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩) ∈ Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
23	22	fmpttd 7112	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) → (𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)):((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)⟶Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
24		wrdco 14906	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑒 ∈ Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ∧ (𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)):((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)⟶Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) → ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒) ∈ Word Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
25	13, 23, 24	syl2anc 596	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) → ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒) ∈ Word Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
26		eqid 2762	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Base‘(freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))) = (Base‘(freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)))
27	5, 26	frmdbas 18967	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ∈ V → (Base‘(freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))) = Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
28	4, 27	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ (Base‘(freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))) = Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)
29	28	eqcomi 2771	. . . . . . . 8 ⊢ Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) = (Base‘(freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)))
30	29	gsumwcl 18954	. . . . . . 7 ⊢ (((freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) ∈ Mnd ∧ ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒) ∈ Word Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) → ((freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) Σg ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒)) ∈ Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
31	7, 25, 30	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ (((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) → ((freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) Σg ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒)) ∈ Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
32	31, 12	eleqtrrd 2865	. . . . 5 ⊢ (((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) → ((freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) Σg ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒)) ∈ 𝑅)
33	32	fmpttd 7112	. . . 4 ⊢ ((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) → (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) Σg ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒))):𝑅⟶𝑅)
34	10	fvexi 6896	. . . . 5 ⊢ 𝑅 ∈ V
35	34, 34	elmap 8882	. . . 4 ⊢ ((𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) Σg ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒))) ∈ (𝑅 ↑m 𝑅) ↔ (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) Σg ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒))):𝑅⟶𝑅)
36	33, 35	sylibr 237	. . 3 ⊢ ((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) → (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) Σg ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒))) ∈ (𝑅 ↑m 𝑅))
37	36	fmpttd 7112	. 2 ⊢ (𝑇 ∈ 𝑊 → (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) ↦ (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) Σg ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒)))):(𝑅 ↑pm 𝑉)⟶(𝑅 ↑m 𝑅))
38		mrsubvr.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (mRSubst‘𝑇)
39	9, 2, 10, 38, 5	mrsubffval 36094	. . 3 ⊢ (𝑇 ∈ 𝑊 → 𝑆 = (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) ↦ (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) Σg ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒)))))
40	39	feq1d 6688	. 2 ⊢ (𝑇 ∈ 𝑊 → (𝑆:(𝑅 ↑pm 𝑉)⟶(𝑅 ↑m 𝑅) ↔ (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) ↦ (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) Σg ((𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (𝑓‘𝑣), ⟨“𝑣”⟩)) ∘ 𝑒)))):(𝑅 ↑pm 𝑉)⟶(𝑅 ↑m 𝑅)))
41	37, 40	mpbird 260	1 ⊢ (𝑇 ∈ 𝑊 → 𝑆:(𝑅 ↑pm 𝑉)⟶(𝑅 ↑m 𝑅))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  Vcvv 3453   ∪ cun 3900   ⊆ wss 3902  ifcif 4485   ↦ cmpt 5190  dom cdm 5659   ∘ ccom 5663  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7417   ↑_m cmap 8830   ↑_pm cpm 8831  Word cword 14582  ⟨“cs1 14666  Basecbs 17307   Σ_g cgsu 17531  Mndcmnd 18842  freeMndcfrmd 18962  mCNcmcn 36047  mVRcmvar 36048  mRExcmrex 36053  mRSubstcmrsub 36057

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 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7740  ax-cnex 11184  ax-resscn 11185  ax-1cn 11186  ax-icn 11187  ax-addcl 11188  ax-addrcl 11189  ax-mulcl 11190  ax-mulrcl 11191  ax-mulcom 11192  ax-addass 11193  ax-mulass 11194  ax-distr 11195  ax-i2m1 11196  ax-1ne0 11197  ax-1rid 11198  ax-rnegex 11199  ax-rrecex 11200  ax-cnre 11201  ax-pre-lttri 11202  ax-pre-lttrn 11203  ax-pre-ltadd 11204  ax-pre-mulgt0 11205

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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7374  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-er 8700  df-map 8832  df-pm 8833  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-fin 8960  df-card 9948  df-pnf 11273  df-mnf 11274  df-xr 11275  df-ltxr 11276  df-le 11277  df-sub 11471  df-neg 11472  df-nn 12262  df-2 12331  df-n0 12533  df-z 12620  df-uz 12892  df-fz 13566  df-fzo 13714  df-seq 14070  df-hash 14399  df-word 14583  df-concat 14640  df-s1 14667  df-struct 17245  df-sets 17262  df-slot 17280  df-ndx 17292  df-base 17308  df-ress 17329  df-plusg 17361  df-0g 17532  df-gsum 17533  df-mgm 18736  df-sgrp 18827  df-mnd 18843  df-submnd 18898  df-frmd 18964  df-mrex 36073  df-mrsub 36077

This theorem is used by:  mrsubrn  36100  mrsubff1  36101  mrsub0  36103  mrsubf  36104  mrsubccat  36105  mrsubcn  36106  elmrsubrn  36107  elmsubrn  36115  msubrn  36116  msubff  36117  msubff1  36143