Theorem mulgpropd 18745

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 3914	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ⊆ 𝐾 → (𝑥 ∈ 𝐵 → 𝑥 ∈ 𝐾))
5		ssel 3914	. . . . . . . . . . 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 407	. . . . . . . 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 18346	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (0g‘𝐺) = (0g‘𝐻))
12	11	3ad2ant1 1132	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (0g‘𝐺) = (0g‘𝐻))
13		1zzd 12351	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 1 ∈ ℤ)
14		vex 3436	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑏 ∈ V
15	14	fvconst2 7079	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → ((ℕ × {𝑏})‘𝑥) = 𝑏)
16		nnuz 12621	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
17	16	eqcomi 2747	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℤ≥‘1) = ℕ
18	15, 17	eleq2s 2857	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘1) → ((ℕ × {𝑏})‘𝑥) = 𝑏)
19	18	adantl 482	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘1)) → ((ℕ × {𝑏})‘𝑥) = 𝑏)
20	3	3ad2ant1 1132	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝐵 ⊆ 𝐾)
21		simp3 1137	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝑏 ∈ 𝐵)
22	20, 21	sseldd 3922	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → 𝑏 ∈ 𝐾)
23	22	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘1)) → 𝑏 ∈ 𝐾)
24	19, 23	eqeltrd 2839	. . . . . . . 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 1184	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) ∈ 𝐾)
27	9	3ad2antl1 1184	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ 𝐾 ∧ 𝑦 ∈ 𝐾)) → (𝑥(+g‘𝐺)𝑦) = (𝑥(+g‘𝐻)𝑦))
28	13, 24, 26, 27	seqfeq3 13773	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏})) = seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏})))
29	28	fveq1d 6776	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎) = (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘𝑎))
30	1, 2, 10	grpinvpropd 18650	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (invg‘𝐺) = (invg‘𝐻))
31	30	3ad2ant1 1132	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (invg‘𝐺) = (invg‘𝐻))
32	28	fveq1d 6776	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (seq1((+g‘𝐺), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎) = (seq1((+g‘𝐻), (ℕ × {𝑏}))‘-𝑎))
33	31, 32	fveq12d 6781	. . . . . 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 4480	. . . . 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 4480	. . . 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 7352	. . 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 2739	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ℤ = ℤ)
38		eqidd 2739	. . . 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 7350	. . 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 2739	. . . 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 7350	. . 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 2786	. 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 2738	. . 3 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
44		eqid 2738	. . 3 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
45		eqid 2738	. . 3 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
46		eqid 2738	. . 3 ⊢ (invg‘𝐺) = (invg‘𝐺)
47		mulgpropd.m	. . 3 ⊢ · = (.g‘𝐺)
48	43, 44, 45, 46, 47	mulgfval 18702	. 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 2738	. . 3 ⊢ (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
50		eqid 2738	. . 3 ⊢ (+g‘𝐻) = (+g‘𝐻)
51		eqid 2738	. . 3 ⊢ (0g‘𝐻) = (0g‘𝐻)
52		eqid 2738	. . 3 ⊢ (invg‘𝐻) = (invg‘𝐻)
53		mulgpropd.n	. . 3 ⊢ × = (.g‘𝐻)
54	49, 50, 51, 52, 53	mulgfval 18702	. 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 2803	1 ⊢ (𝜑 → · = × )

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1086   = wceq 1539   ∈ wcel 2106   ⊆ wss 3887  ifcif 4459  {csn 4561   class class class wbr 5074   × cxp 5587  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275   ∈ cmpo 7277  0cc0 10871  1c1 10872   < clt 11009  -cneg 11206  ℕcn 11973  ℤcz 12319  ℤ_≥cuz 12582  seqcseq 13721  Basecbs 16912  +_gcplusg 16962  0_gc0g 17150  inv_gcminusg 18578  ._gcmg 18700

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-er 8498  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-n0 12234  df-z 12320  df-uz 12583  df-fz 13240  df-seq 13722  df-0g 17152  df-minusg 18581  df-mulg 18701

This theorem is referenced by:  mulgass3  19879  coe1tm  21444  ply1coe  21467  evl1expd  21511