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

Theorem mulgghm 18588
Description: The map from 𝑥 to 𝑛𝑥 for a fixed integer 𝑛 is a group homomorphism if the group is commutative. (Contributed by Mario Carneiro, 4-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
mulgmhm.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
mulgmhm.m · = (.g𝐺)
Assertion
Ref Expression
mulgghm ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥)) ∈ (𝐺 GrpHom 𝐺))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐵   𝑥,𝐺   𝑥,𝑀   𝑥, ·

Proof of Theorem mulgghm
Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mulgmhm.b . 2 𝐵 = (Base‘𝐺)
2 eqid 2826 . 2 (+g𝐺) = (+g𝐺)
3 ablgrp 18552 . . 3 (𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ Grp)
43adantr 474 . 2 ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝐺 ∈ Grp)
5 mulgmhm.m . . . . . 6 · = (.g𝐺)
61, 5mulgcl 17913 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥𝐵) → (𝑀 · 𝑥) ∈ 𝐵)
73, 6syl3an1 1208 . . . 4 ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥𝐵) → (𝑀 · 𝑥) ∈ 𝐵)
873expa 1153 . . 3 (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ 𝑥𝐵) → (𝑀 · 𝑥) ∈ 𝐵)
98fmpttd 6635 . 2 ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥)):𝐵𝐵)
10 3anass 1122 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑦𝐵𝑧𝐵) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑦𝐵𝑧𝐵)))
111, 5, 2mulgdi 18586 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Abel ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑦𝐵𝑧𝐵)) → (𝑀 · (𝑦(+g𝐺)𝑧)) = ((𝑀 · 𝑦)(+g𝐺)(𝑀 · 𝑧)))
1210, 11sylan2br 590 . . . 4 ((𝐺 ∈ Abel ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑦𝐵𝑧𝐵))) → (𝑀 · (𝑦(+g𝐺)𝑧)) = ((𝑀 · 𝑦)(+g𝐺)(𝑀 · 𝑧)))
1312anassrs 461 . . 3 (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ (𝑦𝐵𝑧𝐵)) → (𝑀 · (𝑦(+g𝐺)𝑧)) = ((𝑀 · 𝑦)(+g𝐺)(𝑀 · 𝑧)))
141, 2grpcl 17785 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦𝐵𝑧𝐵) → (𝑦(+g𝐺)𝑧) ∈ 𝐵)
15143expb 1155 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑦𝐵𝑧𝐵)) → (𝑦(+g𝐺)𝑧) ∈ 𝐵)
164, 15sylan 577 . . . 4 (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ (𝑦𝐵𝑧𝐵)) → (𝑦(+g𝐺)𝑧) ∈ 𝐵)
17 oveq2 6914 . . . . 5 (𝑥 = (𝑦(+g𝐺)𝑧) → (𝑀 · 𝑥) = (𝑀 · (𝑦(+g𝐺)𝑧)))
18 eqid 2826 . . . . 5 (𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥)) = (𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))
19 ovex 6938 . . . . 5 (𝑀 · (𝑦(+g𝐺)𝑧)) ∈ V
2017, 18, 19fvmpt 6530 . . . 4 ((𝑦(+g𝐺)𝑧) ∈ 𝐵 → ((𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))‘(𝑦(+g𝐺)𝑧)) = (𝑀 · (𝑦(+g𝐺)𝑧)))
2116, 20syl 17 . . 3 (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ (𝑦𝐵𝑧𝐵)) → ((𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))‘(𝑦(+g𝐺)𝑧)) = (𝑀 · (𝑦(+g𝐺)𝑧)))
22 oveq2 6914 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → (𝑀 · 𝑥) = (𝑀 · 𝑦))
23 ovex 6938 . . . . . 6 (𝑀 · 𝑦) ∈ V
2422, 18, 23fvmpt 6530 . . . . 5 (𝑦𝐵 → ((𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))‘𝑦) = (𝑀 · 𝑦))
25 oveq2 6914 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑧 → (𝑀 · 𝑥) = (𝑀 · 𝑧))
26 ovex 6938 . . . . . 6 (𝑀 · 𝑧) ∈ V
2725, 18, 26fvmpt 6530 . . . . 5 (𝑧𝐵 → ((𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))‘𝑧) = (𝑀 · 𝑧))
2824, 27oveqan12d 6925 . . . 4 ((𝑦𝐵𝑧𝐵) → (((𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))‘𝑦)(+g𝐺)((𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))‘𝑧)) = ((𝑀 · 𝑦)(+g𝐺)(𝑀 · 𝑧)))
2928adantl 475 . . 3 (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ (𝑦𝐵𝑧𝐵)) → (((𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))‘𝑦)(+g𝐺)((𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))‘𝑧)) = ((𝑀 · 𝑦)(+g𝐺)(𝑀 · 𝑧)))
3013, 21, 293eqtr4d 2872 . 2 (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ (𝑦𝐵𝑧𝐵)) → ((𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))‘(𝑦(+g𝐺)𝑧)) = (((𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))‘𝑦)(+g𝐺)((𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥))‘𝑧)))
311, 1, 2, 2, 4, 4, 9, 30isghmd 18021 1 ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑥𝐵 ↦ (𝑀 · 𝑥)) ∈ (𝐺 GrpHom 𝐺))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 386  w3a 1113   = wceq 1658  wcel 2166  cmpt 4953  cfv 6124  (class class class)co 6906  cz 11705  Basecbs 16223  +gcplusg 16306  Grpcgrp 17777  .gcmg 17895   GrpHom cghm 18009  Abelcabl 18548
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1896  ax-4 1910  ax-5 2011  ax-6 2077  ax-7 2114  ax-8 2168  ax-9 2175  ax-10 2194  ax-11 2209  ax-12 2222  ax-13 2391  ax-ext 2804  ax-rep 4995  ax-sep 5006  ax-nul 5014  ax-pow 5066  ax-pr 5128  ax-un 7210  ax-inf2 8816  ax-cnex 10309  ax-resscn 10310  ax-1cn 10311  ax-icn 10312  ax-addcl 10313  ax-addrcl 10314  ax-mulcl 10315  ax-mulrcl 10316  ax-mulcom 10317  ax-addass 10318  ax-mulass 10319  ax-distr 10320  ax-i2m1 10321  ax-1ne0 10322  ax-1rid 10323  ax-rnegex 10324  ax-rrecex 10325  ax-cnre 10326  ax-pre-lttri 10327  ax-pre-lttrn 10328  ax-pre-ltadd 10329  ax-pre-mulgt0 10330
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 881  df-3or 1114  df-3an 1115  df-tru 1662  df-ex 1881  df-nf 1885  df-sb 2070  df-mo 2606  df-eu 2641  df-clab 2813  df-cleq 2819  df-clel 2822  df-nfc 2959  df-ne 3001  df-nel 3104  df-ral 3123  df-rex 3124  df-reu 3125  df-rmo 3126  df-rab 3127  df-v 3417  df-sbc 3664  df-csb 3759  df-dif 3802  df-un 3804  df-in 3806  df-ss 3813  df-pss 3815  df-nul 4146  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4660  df-iun 4743  df-br 4875  df-opab 4937  df-mpt 4954  df-tr 4977  df-id 5251  df-eprel 5256  df-po 5264  df-so 5265  df-fr 5302  df-we 5304  df-xp 5349  df-rel 5350  df-cnv 5351  df-co 5352  df-dm 5353  df-rn 5354  df-res 5355  df-ima 5356  df-pred 5921  df-ord 5967  df-on 5968  df-lim 5969  df-suc 5970  df-iota 6087  df-fun 6126  df-fn 6127  df-f 6128  df-f1 6129  df-fo 6130  df-f1o 6131  df-fv 6132  df-riota 6867  df-ov 6909  df-oprab 6910  df-mpt2 6911  df-om 7328  df-1st 7429  df-2nd 7430  df-wrecs 7673  df-recs 7735  df-rdg 7773  df-er 8010  df-en 8224  df-dom 8225  df-sdom 8226  df-pnf 10394  df-mnf 10395  df-xr 10396  df-ltxr 10397  df-le 10398  df-sub 10588  df-neg 10589  df-nn 11352  df-n0 11620  df-z 11706  df-uz 11970  df-fz 12621  df-fzo 12762  df-seq 13097  df-0g 16456  df-mgm 17596  df-sgrp 17638  df-mnd 17649  df-grp 17780  df-minusg 17781  df-mulg 17896  df-ghm 18010  df-cmn 18549  df-abl 18550
This theorem is referenced by:  gsummulglem  18695
  Copyright terms: Public domain W3C validator