Theorem mulgpropd 19013

Description: Two structures with the same group-nature have the same group multiple function. 𝐾 is expected to either be V (when strong equality is available) or 𝐵 (when closure is available). (Contributed by Stefan O'Rear, 21-Mar-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 2-Oct-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
mulgpropd.m	⊢ · = (.g‘𝐺)
mulgpropd.n	⊢ × = (.g‘𝐻)
mulgpropd.b1	⊢ (𝜑 → 𝐵 = (Base‘𝐺))
mulgpropd.b2	⊢ (𝜑 → 𝐵 = (Base‘𝐻))
mulgpropd.i	⊢ (𝜑 → 𝐵 ⊆ 𝐾)
mulgpropd.k	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) ∈ 𝐾)
mulgpropd.e	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑥(+g‘𝐻)𝑦))

Assertion

Ref	Expression
mulgpropd	⊢ (𝜑 → · = × )

Distinct variable groups:   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐺,𝑦   𝑥,𝐻,𝑦   𝑥,𝐾,𝑦

Allowed substitution hints:   · (𝑥,𝑦)   × (𝑥,𝑦)

Proof of Theorem mulgpropd

Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mulgpropd.b1	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = (Base‘𝐺))
2		mulgpropd.b2	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = (Base‘𝐻))
3		mulgpropd.i	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ⊆ 𝐾)
4		ssel 3931	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ⊆ 𝐾 → (𝑥 ∈ 𝐵 → 𝑥 ∈ 𝐾))
5		ssel 3931	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ⊆ 𝐾 → (𝑦 ∈ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝐾))
6	4, 5	anim12d 609	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ⊆ 𝐾 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)))
7	3, 6	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)))
8	7	imp 406	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾))
9		mulgpropd.e	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑥(+g‘𝐻)𝑦))
10	8, 9	syldan 591	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑥(+g‘𝐻)𝑦))
11	1, 2, 10	grpidpropd 18554	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (0g‘𝐺) = (0g‘𝐻))
12	11	3ad2ant1 1133	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (0g‘𝐺) = (0g‘𝐻))
13		1zzd 12524	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 1 ∈ ℤ)
14		vex 3442	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑏 ∈ V
15	14	fvconst2 7144	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → ((ℕ × {𝑏})‘𝑥) = 𝑏)
16		nnuz 12796	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
17	16	eqcomi 2738	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℤ≥‘1) = ℕ
18	15, 17	eleq2s 2846	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘1) → ((ℕ × {𝑏})‘𝑥) = 𝑏)
19	18	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘1)) → ((ℕ × {𝑏})‘𝑥) = 𝑏)
20	3	3ad2ant1 1133	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝐵 ⊆ 𝐾)
21		simp3 1138	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝑏 ∈ 𝐵)
22	20, 21	sseldd 3938	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝑏 ∈ 𝐾)
23	22	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘1)) → 𝑏 ∈ 𝐾)
24	19, 23	eqeltrd 2828	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘1)) → ((ℕ × {𝑏})‘𝑥) ∈ 𝐾)
25		mulgpropd.k	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) ∈ 𝐾)
26	25	3ad2antl1 1186	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) ∈ 𝐾)
27	9	3ad2antl1 1186	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑥(+g‘𝐻)𝑦))
28	13, 24, 26, 27	seqfeq3 13977	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏})) = seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏})))
29	28	fveq1d 6828	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎) = (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎))
30	1, 2, 10	grpinvpropd 18912	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (invg‘𝐺) = (invg‘𝐻))
31	30	3ad2ant1 1133	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (invg‘𝐺) = (invg‘𝐻))
32	28	fveq1d 6828	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎) = (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))
33	31, 32	fveq12d 6833	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → ((invg‘𝐺)‘(seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎)) = ((invg‘𝐻)‘(seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎)))
34	29, 33	ifeq12d 4500	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐺)‘(seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))) = if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐻)‘(seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))))
35	12, 34	ifeq12d 4500	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → if(𝑎 = 0, (0g‘𝐺), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐺)‘(seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎)))) = if(𝑎 = 0, (0g‘𝐻), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐻)‘(seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎)))))
36	35	mpoeq3dva 7430	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑎 ∈ ℤ, 𝑏 ∈ 𝐵 ↦ if(𝑎 = 0, (0g‘𝐺), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐺)‘(seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))))) = (𝑎 ∈ ℤ, 𝑏 ∈ 𝐵 ↦ if(𝑎 = 0, (0g‘𝐻), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐻)‘(seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))))))
37		eqidd 2730	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ℤ = ℤ)
38		eqidd 2730	. . . 4 ⊢ (𝜑 → if(𝑎 = 0, (0g‘𝐺), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐺)‘(seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎)))) = if(𝑎 = 0, (0g‘𝐺), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐺)‘(seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎)))))
39	37, 1, 38	mpoeq123dv 7428	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑎 ∈ ℤ, 𝑏 ∈ 𝐵 ↦ if(𝑎 = 0, (0g‘𝐺), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐺)‘(seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))))) = (𝑎 ∈ ℤ, 𝑏 ∈ (Base‘𝐺) ↦ if(𝑎 = 0, (0g‘𝐺), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐺)‘(seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))))))
40		eqidd 2730	. . . 4 ⊢ (𝜑 → if(𝑎 = 0, (0g‘𝐻), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐻)‘(seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎)))) = if(𝑎 = 0, (0g‘𝐻), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐻)‘(seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎)))))
41	37, 2, 40	mpoeq123dv 7428	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑎 ∈ ℤ, 𝑏 ∈ 𝐵 ↦ if(𝑎 = 0, (0g‘𝐻), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐻)‘(seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))))) = (𝑎 ∈ ℤ, 𝑏 ∈ (Base‘𝐻) ↦ if(𝑎 = 0, (0g‘𝐻), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐻)‘(seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))))))
42	36, 39, 41	3eqtr3d 2772	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑎 ∈ ℤ, 𝑏 ∈ (Base‘𝐺) ↦ if(𝑎 = 0, (0g‘𝐺), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐺)‘(seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))))) = (𝑎 ∈ ℤ, 𝑏 ∈ (Base‘𝐻) ↦ if(𝑎 = 0, (0g‘𝐻), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐻)‘(seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))))))
43		eqid 2729	. . 3 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
44		eqid 2729	. . 3 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
45		eqid 2729	. . 3 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
46		eqid 2729	. . 3 ⊢ (invg‘𝐺) = (invg‘𝐺)
47		mulgpropd.m	. . 3 ⊢ · = (.g‘𝐺)
48	43, 44, 45, 46, 47	mulgfval 18966	. 2 ⊢ · = (𝑎 ∈ ℤ, 𝑏 ∈ (Base‘𝐺) ↦ if(𝑎 = 0, (0g‘𝐺), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐺)‘(seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎)))))
49		eqid 2729	. . 3 ⊢ (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
50		eqid 2729	. . 3 ⊢ (+g‘𝐻) = (+g‘𝐻)
51		eqid 2729	. . 3 ⊢ (0g‘𝐻) = (0g‘𝐻)
52		eqid 2729	. . 3 ⊢ (invg‘𝐻) = (invg‘𝐻)
53		mulgpropd.n	. . 3 ⊢ × = (.g‘𝐻)
54	49, 50, 51, 52, 53	mulgfval 18966	. 2 ⊢ × = (𝑎 ∈ ℤ, 𝑏 ∈ (Base‘𝐻) ↦ if(𝑎 = 0, (0g‘𝐻), if(0 < 𝑎, (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎), ((invg‘𝐻)‘(seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎)))))
55	42, 48, 54	3eqtr4g 2789	1 ⊢ (𝜑 → · = × )

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ⊆ wss 3905  ifcif 4478  {csn 4579   class class class wbr 5095   × cxp 5621  ‘cfv 6486  (class class class)co 7353   ∈ cmpo 7355  0cc0 11028  1c1 11029   < clt 11168  -cneg 11366  ℕcn 12146  ℤcz 12489  ℤ_≥cuz 12753  seqcseq 13926  Basecbs 17138  +_gcplusg 17179  0_gc0g 17361  inv_gcminusg 18831  ._gcmg 18964

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-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7675  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105

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-reu 3346  df-rab 3397  df-v 3440  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 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4862  df-iun 4946  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7310  df-ov 7356  df-oprab 7357  df-mpo 7358  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-er 8632  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11367  df-neg 11368  df-nn 12147  df-n0 12403  df-z 12490  df-uz 12754  df-fz 13429  df-seq 13927  df-0g 17363  df-minusg 18834  df-mulg 18965

This theorem is referenced by:  mulgass3  20256  coe1tm  22175  ply1coe  22201  evl1expd  22248