Users' Mathboxes Mathbox for Mario Carneiro < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  mrsubff Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mrsubff 34801
Description: A substitution is a function from 𝑅 to 𝑅. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jul-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
mrsubvr.v 𝑉 = (mVRβ€˜π‘‡)
mrsubvr.r 𝑅 = (mRExβ€˜π‘‡)
mrsubvr.s 𝑆 = (mRSubstβ€˜π‘‡)
Assertion
Ref Expression
mrsubff (𝑇 ∈ π‘Š β†’ 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.
StepHypRef Expression
1 fvex 6903 . . . . . . . . 9 (mCNβ€˜π‘‡) ∈ V
2 mrsubvr.v . . . . . . . . . 10 𝑉 = (mVRβ€˜π‘‡)
32fvexi 6904 . . . . . . . . 9 𝑉 ∈ V
41, 3unex 7735 . . . . . . . 8 ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ∈ V
5 eqid 2730 . . . . . . . . 9 (freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) = (freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
65frmdmnd 18776 . . . . . . . 8 (((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ∈ V β†’ (freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) ∈ Mnd)
74, 6mp1i 13 . . . . . . 7 (((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) β†’ (freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) ∈ Mnd)
8 simpr 483 . . . . . . . . 9 (((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) β†’ 𝑒 ∈ 𝑅)
9 eqid 2730 . . . . . . . . . . 11 (mCNβ€˜π‘‡) = (mCNβ€˜π‘‡)
10 mrsubvr.r . . . . . . . . . . 11 𝑅 = (mRExβ€˜π‘‡)
119, 2, 10mrexval 34790 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ π‘Š β†’ 𝑅 = Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
1211ad2antrr 722 . . . . . . . . 9 (((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) β†’ 𝑅 = Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
138, 12eleqtrd 2833 . . . . . . . 8 (((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) β†’ 𝑒 ∈ Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
14 elpmi 8842 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) β†’ (𝑓:dom π‘“βŸΆπ‘… ∧ dom 𝑓 βŠ† 𝑉))
1514simpld 493 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) β†’ 𝑓:dom π‘“βŸΆπ‘…)
1615ad3antlr 727 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) β†’ 𝑓:dom π‘“βŸΆπ‘…)
1716ffvelcdmda 7085 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ dom 𝑓) β†’ (π‘“β€˜π‘£) ∈ 𝑅)
1812ad2antrr 722 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ dom 𝑓) β†’ 𝑅 = Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
1917, 18eleqtrd 2833 . . . . . . . . . 10 (((((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ dom 𝑓) β†’ (π‘“β€˜π‘£) ∈ Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
20 simplr 765 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) ∧ Β¬ 𝑣 ∈ dom 𝑓) β†’ 𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
2120s1cld 14557 . . . . . . . . . 10 (((((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) ∧ Β¬ 𝑣 ∈ dom 𝑓) β†’ βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ© ∈ Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
2219, 21ifclda 4562 . . . . . . . . 9 ((((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) β†’ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©) ∈ Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
2322fmpttd 7115 . . . . . . . 8 (((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) β†’ (𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)):((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)⟢Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
24 wrdco 14786 . . . . . . . 8 ((𝑒 ∈ Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ∧ (𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)):((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)⟢Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) β†’ ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒) ∈ Word Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
2513, 23, 24syl2anc 582 . . . . . . 7 (((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) β†’ ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒) ∈ Word Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
26 eqid 2730 . . . . . . . . . . 11 (Baseβ€˜(freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))) = (Baseβ€˜(freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)))
275, 26frmdbas 18769 . . . . . . . . . 10 (((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ∈ V β†’ (Baseβ€˜(freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))) = Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
284, 27ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (Baseβ€˜(freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))) = Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)
2928eqcomi 2739 . . . . . . . 8 Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) = (Baseβ€˜(freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)))
3029gsumwcl 18756 . . . . . . 7 (((freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) ∈ Mnd ∧ ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒) ∈ Word Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) β†’ ((freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) Ξ£g ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒)) ∈ Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
317, 25, 30syl2anc 582 . . . . . 6 (((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) β†’ ((freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) Ξ£g ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒)) ∈ Word ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉))
3231, 12eleqtrrd 2834 . . . . 5 (((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) β†’ ((freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) Ξ£g ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒)) ∈ 𝑅)
3332fmpttd 7115 . . . 4 ((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) β†’ (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) Ξ£g ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒))):π‘…βŸΆπ‘…)
3410fvexi 6904 . . . . 5 𝑅 ∈ V
3534, 34elmap 8867 . . . 4 ((𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) Ξ£g ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒))) ∈ (𝑅 ↑m 𝑅) ↔ (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) Ξ£g ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒))):π‘…βŸΆπ‘…)
3633, 35sylibr 233 . . 3 ((𝑇 ∈ π‘Š ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) β†’ (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) Ξ£g ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒))) ∈ (𝑅 ↑m 𝑅))
3736fmpttd 7115 . 2 (𝑇 ∈ π‘Š β†’ (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) ↦ (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) Ξ£g ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒)))):(𝑅 ↑pm 𝑉)⟢(𝑅 ↑m 𝑅))
38 mrsubvr.s . . . 4 𝑆 = (mRSubstβ€˜π‘‡)
399, 2, 10, 38, 5mrsubffval 34796 . . 3 (𝑇 ∈ π‘Š β†’ 𝑆 = (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) ↦ (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) Ξ£g ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒)))))
4039feq1d 6701 . 2 (𝑇 ∈ π‘Š β†’ (𝑆:(𝑅 ↑pm 𝑉)⟢(𝑅 ↑m 𝑅) ↔ (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) ↦ (𝑒 ∈ 𝑅 ↦ ((freeMndβ€˜((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉)) Ξ£g ((𝑣 ∈ ((mCNβ€˜π‘‡) βˆͺ 𝑉) ↦ if(𝑣 ∈ dom 𝑓, (π‘“β€˜π‘£), βŸ¨β€œπ‘£β€βŸ©)) ∘ 𝑒)))):(𝑅 ↑pm 𝑉)⟢(𝑅 ↑m 𝑅)))
4137, 40mpbird 256 1 (𝑇 ∈ π‘Š β†’ 𝑆:(𝑅 ↑pm 𝑉)⟢(𝑅 ↑m 𝑅))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ∧ wa 394   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  Vcvv 3472   βˆͺ cun 3945   βŠ† wss 3947  ifcif 4527   ↦ cmpt 5230  dom cdm 5675   ∘ ccom 5679  βŸΆwf 6538  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7411   ↑m cmap 8822   ↑pm cpm 8823  Word cword 14468  βŸ¨β€œcs1 14549  Basecbs 17148   Ξ£g cgsu 17390  Mndcmnd 18659  freeMndcfrmd 18764  mCNcmcn 34749  mVRcmvar 34750  mRExcmrex 34755  mRSubstcmrsub 34759
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 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-er 8705  df-map 8824  df-pm 8825  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827  df-fz 13489  df-fzo 13632  df-seq 13971  df-hash 14295  df-word 14469  df-concat 14525  df-s1 14550  df-struct 17084  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-ress 17178  df-plusg 17214  df-0g 17391  df-gsum 17392  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-submnd 18706  df-frmd 18766  df-mrex 34775  df-mrsub 34779
This theorem is referenced by:  mrsubrn  34802  mrsubff1  34803  mrsub0  34805  mrsubf  34806  mrsubccat  34807  mrsubcn  34808  elmrsubrn  34809  elmsubrn  34817  msubrn  34818  msubff  34819  msubff1  34845
  Copyright terms: Public domain W3C validator