Theorem nsgmgc 33441

Description: There is a monotone Galois connection between the lattice of subgroups of a group 𝐺 containing a normal subgroup 𝑁 and the lattice of subgroups of the quotient group 𝐺 / 𝑁. This is sometimes called the lattice theorem. (Contributed by Thierry Arnoux, 27-Jul-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
nsgmgc.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
nsgmgc.s	⊢ 𝑆 = {ℎ ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ 𝑁 ⊆ ℎ}
nsgmgc.t	⊢ 𝑇 = (SubGrp‘𝑄)
nsgmgc.j	⊢ 𝐽 = (𝑉MGalConn𝑊)
nsgmgc.v	⊢ 𝑉 = (toInc‘𝑆)
nsgmgc.w	⊢ 𝑊 = (toInc‘𝑇)
nsgmgc.q	⊢ 𝑄 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝑁))
nsgmgc.p	⊢ ⊕ = (LSSum‘𝐺)
nsgmgc.e	⊢ 𝐸 = (ℎ ∈ 𝑆 ↦ ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
nsgmgc.f	⊢ 𝐹 = (𝑓 ∈ 𝑇 ↦ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
nsgmgc.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))

Assertion

Ref	Expression
nsgmgc	⊢ (𝜑 → 𝐸𝐽𝐹)

Distinct variable groups:   ⊕ ,𝑎,ℎ,𝑥   𝐵,𝑎,ℎ,𝑥   𝐸,𝑎,𝑓,ℎ,𝑥   𝑓,𝐹,ℎ,𝑥   𝐺,𝑎,𝑓,ℎ,𝑥   𝑁,𝑎,ℎ,𝑥   𝑄,𝑎,𝑓,ℎ,𝑥   𝑆,𝑎,𝑓,ℎ,𝑥   𝑇,𝑎,𝑓,ℎ,𝑥   𝑓,𝑉,ℎ   𝑓,𝑊,ℎ   𝜑,𝑎,𝑓,ℎ,𝑥

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑓)   ⊕ (𝑓)   𝐹(𝑎)   𝐽(𝑥,𝑓,ℎ,𝑎)   𝑁(𝑓)   𝑉(𝑥,𝑎)   𝑊(𝑥,𝑎)

Proof of Theorem nsgmgc

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nfv 1913	. . . . 5 ⊢ Ⅎℎ𝜑
2		vex 3483	. . . . . . . 8 ⊢ ℎ ∈ V
3	2	mptex 7244	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) ∈ V
4	3	rnex 7933	. . . . . 6 ⊢ ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) ∈ V
5	4	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) ∈ V)
6		nsgmgc.e	. . . . 5 ⊢ 𝐸 = (ℎ ∈ 𝑆 ↦ ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
7	1, 5, 6	fnmptd 6708	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐸 Fn 𝑆)
8		nsgmgc.b	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
9		nsgmgc.q	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑄 = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝑁))
10		nsgmgc.p	. . . . . . . 8 ⊢ ⊕ = (LSSum‘𝐺)
11		mpteq1 5234	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℎ = 𝑘 → (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) = (𝑥 ∈ 𝑘 ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
12	11	rneqd 5948	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ℎ = 𝑘 → ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) = ran (𝑥 ∈ 𝑘 ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
13	12	cbvmptv 5254	. . . . . . . . 9 ⊢ (ℎ ∈ 𝑆 ↦ ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁))) = (𝑘 ∈ 𝑆 ↦ ran (𝑥 ∈ 𝑘 ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
14	6, 13	eqtri 2764	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐸 = (𝑘 ∈ 𝑆 ↦ ran (𝑥 ∈ 𝑘 ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
15		eqid 2736	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁))
16		nsgmgc.n	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
17	16	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → 𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
18		simpr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → ℎ ∈ 𝑆)
19		nsgmgc.s	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑆 = {ℎ ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ 𝑁 ⊆ ℎ}
20	19	ssrab3 4081	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝐺)
21	20	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝐺))
22	8, 9, 10, 14, 15, 17, 18, 21	qusima 33437	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → (𝐸‘ℎ) = ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) “ ℎ))
23	8, 9, 15	qusghm 19274	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) ∈ (𝐺 GrpHom 𝑄))
24	17, 23	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) ∈ (𝐺 GrpHom 𝑄))
25	20	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ (SubGrp‘𝐺))
26	25	sselda 3982	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → ℎ ∈ (SubGrp‘𝐺))
27		ghmima 19256	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) ∈ (𝐺 GrpHom 𝑄) ∧ ℎ ∈ (SubGrp‘𝐺)) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) “ ℎ) ∈ (SubGrp‘𝑄))
28	24, 26, 27	syl2anc 584	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) “ ℎ) ∈ (SubGrp‘𝑄))
29	22, 28	eqeltrd 2840	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → (𝐸‘ℎ) ∈ (SubGrp‘𝑄))
30		nsgmgc.t	. . . . . 6 ⊢ 𝑇 = (SubGrp‘𝑄)
31	29, 30	eleqtrrdi 2851	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → (𝐸‘ℎ) ∈ 𝑇)
32	31	ralrimiva 3145	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∀ℎ ∈ 𝑆 (𝐸‘ℎ) ∈ 𝑇)
33		ffnfv 7138	. . . 4 ⊢ (𝐸:𝑆⟶𝑇 ↔ (𝐸 Fn 𝑆 ∧ ∀ℎ ∈ 𝑆 (𝐸‘ℎ) ∈ 𝑇))
34	7, 32, 33	sylanbrc 583	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐸:𝑆⟶𝑇)
35		sseq2 4009	. . . . . 6 ⊢ (ℎ = {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} → (𝑁 ⊆ ℎ ↔ 𝑁 ⊆ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓}))
36	16	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
37		simpr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑓 ∈ 𝑇)
38	37, 30	eleqtrdi 2850	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑓 ∈ (SubGrp‘𝑄))
39	8, 9, 10, 36, 38	nsgmgclem 33440	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} ∈ (SubGrp‘𝐺))
40		nsgsubg 19177	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) → 𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
41	16, 40	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
42	8	subgss 19146	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑁 ⊆ 𝐵)
43	41, 42	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ⊆ 𝐵)
44	43	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑁 ⊆ 𝐵)
45	41	ad2antrr 726	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
46		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → 𝑎 ∈ 𝑁)
47	10	grplsmid 33433	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) = 𝑁)
48	45, 46, 47	syl2anc 584	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) = 𝑁)
49	16	ad2antrr 726	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
50	38	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → 𝑓 ∈ (SubGrp‘𝑄))
51	9	nsgqus0 33439	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) ∧ 𝑓 ∈ (SubGrp‘𝑄)) → 𝑁 ∈ 𝑓)
52	49, 50, 51	syl2anc 584	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ 𝑓)
53	48, 52	eqeltrd 2840	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓)
54	44, 53	ssrabdv 4073	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑁 ⊆ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
55	35, 39, 54	elrabd 3693	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} ∈ {ℎ ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ 𝑁 ⊆ ℎ})
56	55, 19	eleqtrrdi 2851	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} ∈ 𝑆)
57		nsgmgc.f	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (𝑓 ∈ 𝑇 ↦ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
58	56, 57	fmptd 7133	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑇⟶𝑆)
59	34, 58	jca 511	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐸:𝑆⟶𝑇 ∧ 𝐹:𝑇⟶𝑆))
60	8	subgss 19146	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ℎ ∈ (SubGrp‘𝐺) → ℎ ⊆ 𝐵)
61	26, 60	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → ℎ ⊆ 𝐵)
62	61	ad2antrr 726	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) → ℎ ⊆ 𝐵)
63	6	fvmpt2 7026	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((ℎ ∈ 𝑆 ∧ ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) ∈ V) → (𝐸‘ℎ) = ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
64	18, 4, 63	sylancl 586	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → (𝐸‘ℎ) = ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
65	64	ad3antrrr 730	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → (𝐸‘ℎ) = ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
66		simplr 768	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓)
67	65, 66	eqsstrrd 4018	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) ⊆ 𝑓)
68		eqid 2736	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) = (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁))
69		simpr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → 𝑎 ∈ ℎ)
70		sneq 4635	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = 𝑎 → {𝑥} = {𝑎})
71	70	oveq1d 7447	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = 𝑎 → ({𝑥} ⊕ 𝑁) = ({𝑎} ⊕ 𝑁))
72	71	eqeq2d 2747	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = 𝑎 → (({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑥} ⊕ 𝑁) ↔ ({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑎} ⊕ 𝑁)))
73	72	adantl 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) ∧ 𝑥 = 𝑎) → (({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑥} ⊕ 𝑁) ↔ ({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑎} ⊕ 𝑁)))
74		eqidd 2737	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑎} ⊕ 𝑁))
75	69, 73, 74	rspcedvd 3623	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ∃𝑥 ∈ ℎ ({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑥} ⊕ 𝑁))
76		ovexd 7467	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ V)
77	68, 75, 76	elrnmptd 5973	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
78	67, 77	sseldd 3983	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓)
79	62, 78	ssrabdv 4073	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) → ℎ ⊆ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
80		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑓 ∈ 𝑇)
81	8	fvexi 6919	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐵 ∈ V
82	81	rabex 5338	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} ∈ V
83	57	fvmpt2 7026	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 ∈ 𝑇 ∧ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} ∈ V) → (𝐹‘𝑓) = {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
84	80, 82, 83	sylancl 586	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → (𝐹‘𝑓) = {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
85	84	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) → (𝐹‘𝑓) = {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
86	79, 85	sseqtrrd 4020	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) → ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓))
87	64	ad2antrr 726	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) → (𝐸‘ℎ) = ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
88		simpr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) → ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓))
89	88	sselda 3982	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ ℎ) → 𝑥 ∈ (𝐹‘𝑓))
90	84	ad2antrr 726	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ ℎ) → (𝐹‘𝑓) = {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
91	89, 90	eleqtrd 2842	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ ℎ) → 𝑥 ∈ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
92		sneq 4635	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑎 = 𝑥 → {𝑎} = {𝑥})
93	92	oveq1d 7447	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑎 = 𝑥 → ({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑥} ⊕ 𝑁))
94	93	eleq1d 2825	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑎 = 𝑥 → (({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓 ↔ ({𝑥} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓))
95	94	elrab 3691	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ({𝑥} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓))
96	95	simprbi 496	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} → ({𝑥} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓)
97	91, 96	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ ℎ) → ({𝑥} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓)
98	97	ralrimiva 3145	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) → ∀𝑥 ∈ ℎ ({𝑥} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓)
99	68	rnmptss 7142	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℎ ({𝑥} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓 → ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) ⊆ 𝑓)
100	98, 99	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) → ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) ⊆ 𝑓)
101	87, 100	eqsstrd 4017	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) → (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓)
102	86, 101	impbida 800	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → ((𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓 ↔ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)))
103	30	fvexi 6919	. . . . . 6 ⊢ 𝑇 ∈ V
104		nsgmgc.w	. . . . . . 7 ⊢ 𝑊 = (toInc‘𝑇)
105		eqid 2736	. . . . . . 7 ⊢ (le‘𝑊) = (le‘𝑊)
106	104, 105	ipole 18580	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇 ∈ V ∧ (𝐸‘ℎ) ∈ 𝑇 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → ((𝐸‘ℎ)(le‘𝑊)𝑓 ↔ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓))
107	103, 31, 80, 106	mp3an2ani 1469	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → ((𝐸‘ℎ)(le‘𝑊)𝑓 ↔ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓))
108		fvex 6918	. . . . . . 7 ⊢ (SubGrp‘𝐺) ∈ V
109	19, 108	rabex2 5340	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 ∈ V
110	58	ffvelcdmda 7103	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → (𝐹‘𝑓) ∈ 𝑆)
111	110	adantlr 715	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → (𝐹‘𝑓) ∈ 𝑆)
112		nsgmgc.v	. . . . . . 7 ⊢ 𝑉 = (toInc‘𝑆)
113		eqid 2736	. . . . . . 7 ⊢ (le‘𝑉) = (le‘𝑉)
114	112, 113	ipole 18580	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ V ∧ ℎ ∈ 𝑆 ∧ (𝐹‘𝑓) ∈ 𝑆) → (ℎ(le‘𝑉)(𝐹‘𝑓) ↔ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)))
115	109, 18, 111, 114	mp3an2ani 1469	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → (ℎ(le‘𝑉)(𝐹‘𝑓) ↔ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)))
116	102, 107, 115	3bitr4d 311	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → ((𝐸‘ℎ)(le‘𝑊)𝑓 ↔ ℎ(le‘𝑉)(𝐹‘𝑓)))
117	116	anasss 466	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (ℎ ∈ 𝑆 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇)) → ((𝐸‘ℎ)(le‘𝑊)𝑓 ↔ ℎ(le‘𝑉)(𝐹‘𝑓)))
118	117	ralrimivva 3201	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀ℎ ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ 𝑇 ((𝐸‘ℎ)(le‘𝑊)𝑓 ↔ ℎ(le‘𝑉)(𝐹‘𝑓)))
119	112	ipobas 18577	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ V → 𝑆 = (Base‘𝑉))
120	109, 119	ax-mp 5	. . 3 ⊢ 𝑆 = (Base‘𝑉)
121	104	ipobas 18577	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∈ V → 𝑇 = (Base‘𝑊))
122	103, 121	ax-mp 5	. . 3 ⊢ 𝑇 = (Base‘𝑊)
123		nsgmgc.j	. . 3 ⊢ 𝐽 = (𝑉MGalConn𝑊)
124	112	ipopos 18582	. . . 4 ⊢ 𝑉 ∈ Poset
125		posprs 18363	. . . 4 ⊢ (𝑉 ∈ Poset → 𝑉 ∈ Proset )
126	124, 125	mp1i 13	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ Proset )
127	104	ipopos 18582	. . . 4 ⊢ 𝑊 ∈ Poset
128		posprs 18363	. . . 4 ⊢ (𝑊 ∈ Poset → 𝑊 ∈ Proset )
129	127, 128	mp1i 13	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Proset )
130	120, 122, 113, 105, 123, 126, 129	mgcval 32978	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐸𝐽𝐹 ↔ ((𝐸:𝑆⟶𝑇 ∧ 𝐹:𝑇⟶𝑆) ∧ ∀ℎ ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ 𝑇 ((𝐸‘ℎ)(le‘𝑊)𝑓 ↔ ℎ(le‘𝑉)(𝐹‘𝑓)))))
131	59, 118, 130	mpbir2and 713	1 ⊢ (𝜑 → 𝐸𝐽𝐹)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1539   ∈ wcel 2107  ∀wral 3060  {crab 3435  Vcvv 3479   ⊆ wss 3950  {csn 4625   class class class wbr 5142   ↦ cmpt 5224  ran crn 5685   “ cima 5687   Fn wfn 6555  ⟶wf 6556  ‘cfv 6560  (class class class)co 7432  [cec 8744  Basecbs 17248  lecple 17305   /_s cqus 17551   Proset cproset 18339  Posetcpo 18354  toInccipo 18573  SubGrpcsubg 19139  NrmSGrpcnsg 19140   ~_QG cqg 19141   GrpHom cghm 19231  LSSumclsm 19653  MGalConncmgc 32970

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2707  ax-rep 5278  ax-sep 5295  ax-nul 5305  ax-pow 5364  ax-pr 5431  ax-un 7756  ax-cnex 11212  ax-resscn 11213  ax-1cn 11214  ax-icn 11215  ax-addcl 11216  ax-addrcl 11217  ax-mulcl 11218  ax-mulrcl 11219  ax-mulcom 11220  ax-addass 11221  ax-mulass 11222  ax-distr 11223  ax-i2m1 11224  ax-1ne0 11225  ax-1rid 11226  ax-rnegex 11227  ax-rrecex 11228  ax-cnre 11229  ax-pre-lttri 11230  ax-pre-lttrn 11231  ax-pre-ltadd 11232  ax-pre-mulgt0 11233

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2815  df-nfc 2891  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3379  df-reu 3380  df-rab 3436  df-v 3481  df-sbc 3788  df-csb 3899  df-dif 3953  df-un 3955  df-in 3957  df-ss 3967  df-pss 3970  df-nul 4333  df-if 4525  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-tp 4630  df-op 4632  df-uni 4907  df-iun 4992  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5577  df-eprel 5583  df-po 5591  df-so 5592  df-fr 5636  df-we 5638  df-xp 5690  df-rel 5691  df-cnv 5692  df-co 5693  df-dm 5694  df-rn 5695  df-res 5696  df-ima 5697  df-pred 6320  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6513  df-fun 6562  df-fn 6563  df-f 6564  df-f1 6565  df-fo 6566  df-f1o 6567  df-fv 6568  df-riota 7389  df-ov 7435  df-oprab 7436  df-mpo 7437  df-om 7889  df-1st 8015  df-2nd 8016  df-tpos 8252  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8412  df-rdg 8451  df-1o 8507  df-er 8746  df-ec 8748  df-qs 8752  df-map 8869  df-en 8987  df-dom 8988  df-sdom 8989  df-fin 8990  df-sup 9483  df-inf 9484  df-pnf 11298  df-mnf 11299  df-xr 11300  df-ltxr 11301  df-le 11302  df-sub 11495  df-neg 11496  df-nn 12268  df-2 12330  df-3 12331  df-4 12332  df-5 12333  df-6 12334  df-7 12335  df-8 12336  df-9 12337  df-n0 12529  df-z 12616  df-dec 12736  df-uz 12880  df-fz 13549  df-struct 17185  df-sets 17202  df-slot 17220  df-ndx 17232  df-base 17249  df-ress 17276  df-plusg 17311  df-mulr 17312  df-sca 17314  df-vsca 17315  df-ip 17316  df-tset 17317  df-ple 17318  df-ocomp 17319  df-ds 17320  df-0g 17487  df-imas 17554  df-qus 17555  df-proset 18341  df-poset 18360  df-ipo 18574  df-mgm 18654  df-sgrp 18733  df-mnd 18749  df-submnd 18798  df-grp 18955  df-minusg 18956  df-subg 19142  df-nsg 19143  df-eqg 19144  df-ghm 19232  df-oppg 19365  df-lsm 19655  df-mgc 32972

This theorem is referenced by:  nsgqusf1o  33445