Theorem mrsubff 36004

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 6894	. . . . . . . . 9 ⊢ (mCN‘𝑇) ∈ V
2		mrsubvr.v	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑉 = (mVR‘𝑇)
3	2	fvexi 6895	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑉 ∈ V
4	1, 3	unex 7742	. . . . . . . 8 ⊢ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) ∈ V
5		eqid 2763	. . . . . . . . 9 ⊢ (freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) = (freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
6	5	frmdmnd 18913	. . . . . . . 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 489	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) → 𝑒 ∈ 𝑅)
9		eqid 2763	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (mCN‘𝑇) = (mCN‘𝑇)
10		mrsubvr.r	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑅 = (mREx‘𝑇)
11	9, 2, 10	mrexval 35993	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑇 ∈ 𝑊 → 𝑅 = Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
12	11	ad2antrr 738	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) → 𝑅 = Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
13	8, 12	eleqtrd 2865	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) → 𝑒 ∈ Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
14		elpmi 8839	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) → (𝑓:dom 𝑓⟶𝑅 ∧ dom 𝑓 ⊆ 𝑉))
15	14	simpld 499	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉) → 𝑓:dom 𝑓⟶𝑅)
16	15	ad3antlr 743	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) → 𝑓:dom 𝑓⟶𝑅)
17	16	ffvelcdmda 7079	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ dom 𝑓) → (𝑓‘𝑣) ∈ 𝑅)
18	12	ad2antrr 738	. . . . . . . . . . 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 2865	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) ∧ 𝑣 ∈ dom 𝑓) → (𝑓‘𝑣) ∈ Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
20		simplr 780	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝑇 ∈ 𝑊 ∧ 𝑓 ∈ (𝑅 ↑pm 𝑉)) ∧ 𝑒 ∈ 𝑅) ∧ 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)) ∧ ¬ 𝑣 ∈ dom 𝑓) → 𝑣 ∈ ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))
21	20	s1cld 14637	. . . . . . . . . 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 4523	. . . . . . . . 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 7110	. . . . . . . 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 14864	. . . . . . . 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 595	. . . . . . 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 2763	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Base‘(freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉))) = (Base‘(freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)))
27	5, 26	frmdbas 18906	. . . . . . . . . 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 2772	. . . . . . . 8 ⊢ Word ((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉) = (Base‘(freeMnd‘((mCN‘𝑇) ∪ 𝑉)))
30	29	gsumwcl 18893	. . . . . . 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 595	. . . . . 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 2866	. . . . 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 7110	. . . 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 6895	. . . . 5 ⊢ 𝑅 ∈ V
35	34, 34	elmap 8865	. . . 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 7110	. 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 35999	. . 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 6687	. 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))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  Vcvv 3455   ∪ cun 3903   ⊆ wss 3905  ifcif 4487   ↦ cmpt 5192  dom cdm 5661   ∘ ccom 5665  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410   ↑_m cmap 8820   ↑_pm cpm 8821  Word cword 14546  ⟨“cs1 14629  Basecbs 17264   Σ_g cgsu 17488  Mndcmnd 18787  freeMndcfrmd 18901  mCNcmcn 35952  mVRcmvar 35953  mRExcmrex 35958  mRSubstcmrsub 35962

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-er 8690  df-map 8822  df-pm 8823  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-card 9921  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-2 12298  df-n0 12500  df-z 12587  df-uz 12858  df-fz 13531  df-fzo 13679  df-seq 14034  df-hash 14363  df-word 14547  df-concat 14604  df-s1 14630  df-struct 17202  df-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-ress 17286  df-plusg 17318  df-0g 17489  df-gsum 17490  df-mgm 18693  df-sgrp 18772  df-mnd 18788  df-submnd 18837  df-frmd 18903  df-mrex 35978  df-mrsub 35982

This theorem is referenced by:  mrsubrn  36005  mrsubff1  36006  mrsub0  36008  mrsubf  36009  mrsubccat  36010  mrsubcn  36011  elmrsubrn  36012  elmsubrn  36020  msubrn  36021  msubff  36022  msubff1  36048