Theorem mulgpropd 19306

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 3925	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ⊆ 𝐾 → (𝑥 ∈ 𝐵 → 𝑥 ∈ 𝐾))
5		ssel 3925	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ⊆ 𝐾 → (𝑦 ∈ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝐾))
6	4, 5	anim12d 621	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ⊆ 𝐾 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)))
7	3, 6	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)))
8	7	imp 412	. . . . . . . 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 603	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑥(+g‘𝐻)𝑦))
11	1, 2, 10	grpidpropd 18822	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (0g‘𝐺) = (0g‘𝐻))
12	11	3ad2ant1 1151	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (0g‘𝐺) = (0g‘𝐻))
13		1zzd 12708	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 1 ∈ ℤ)
14		vex 3455	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑏 ∈ V
15	14	fvconst2 7202	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → ((ℕ × {𝑏})‘𝑥) = 𝑏)
16		nnuz 12985	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
17	16	eqcomi 2770	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℤ≥‘1) = ℕ
18	15, 17	eleq2s 2879	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘1) → ((ℕ × {𝑏})‘𝑥) = 𝑏)
19	18	adantl 487	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘1)) → ((ℕ × {𝑏})‘𝑥) = 𝑏)
20	3	3ad2ant1 1151	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝐵 ⊆ 𝐾)
21		simp3 1156	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝑏 ∈ 𝐵)
22	20, 21	sseldd 3932	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝑏 ∈ 𝐾)
23	22	adantr 486	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘1)) → 𝑏 ∈ 𝐾)
24	19, 23	eqeltrd 2861	. . . . . . . 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 1204	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) ∈ 𝐾)
27	9	3ad2antl1 1204	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑥(+g‘𝐻)𝑦))
28	13, 24, 26, 27	seqfeq3 14175	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏})) = seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏})))
29	28	fveq1d 6879	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎) = (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎))
30	1, 2, 10	grpinvpropd 19205	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (invg‘𝐺) = (invg‘𝐻))
31	30	3ad2ant1 1151	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (invg‘𝐺) = (invg‘𝐻))
32	28	fveq1d 6879	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎) = (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))
33	31, 32	fveq12d 6884	. . . . . 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 4504	. . . . 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 4504	. . . 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 7489	. . 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 2762	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ℤ = ℤ)
38		eqidd 2762	. . . 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 7487	. . 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 2762	. . . 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 7487	. . 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 2804	. 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 2761	. . 3 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
44		eqid 2761	. . 3 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
45		eqid 2761	. . 3 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
46		eqid 2761	. . 3 ⊢ (invg‘𝐺) = (invg‘𝐺)
47		mulgpropd.m	. . 3 ⊢ · = (.g‘𝐺)
48	43, 44, 45, 46, 47	mulgfval 19259	. 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 2761	. . 3 ⊢ (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
50		eqid 2761	. . 3 ⊢ (+g‘𝐻) = (+g‘𝐻)
51		eqid 2761	. . 3 ⊢ (0g‘𝐻) = (0g‘𝐻)
52		eqid 2761	. . 3 ⊢ (invg‘𝐻) = (invg‘𝐻)
53		mulgpropd.n	. . 3 ⊢ × = (.g‘𝐻)
54	49, 50, 51, 52, 53	mulgfval 19259	. 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 2821	1 ⊢ (𝜑 → · = × )

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ⊆ wss 3899  ifcif 4482  {csn 4584   class class class wbr 5103   × cxp 5649  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412   ∈ cmpo 7414  0cc0 11181  1c1 11182   < clt 11324  -cneg 11523  ℕcn 12316  ℤcz 12674  ℤ_≥cuz 12946  seqcseq 14124  Basecbs 17367  +_gcplusg 17408  0_gc0g 17590  inv_gcminusg 19125  ._gcmg 19257

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 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258

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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-er 8701  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-nn 12317  df-n0 12588  df-z 12675  df-uz 12947  df-fz 13621  df-seq 14125  df-0g 17592  df-minusg 19128  df-mulg 19258

This theorem is used by:  mulgass3  20563  coe1tm  22572  ply1coe  22596  evl1expd  22643  srapwov  34203