Theorem nsgmgc 31130

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 1915	. . . . 5 ⊢ Ⅎℎ𝜑
2		vex 3413	. . . . . . . 8 ⊢ ℎ ∈ V
3	2	mptex 6983	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) ∈ V
4	3	rnex 7628	. . . . . 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 6477	. . . 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 5124	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℎ = 𝑘 → (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) = (𝑥 ∈ 𝑘 ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
12	11	rneqd 5784	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ℎ = 𝑘 → ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) = ran (𝑥 ∈ 𝑘 ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
13	12	cbvmptv 5139	. . . . . . . . 9 ⊢ (ℎ ∈ 𝑆 ↦ ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁))) = (𝑘 ∈ 𝑆 ↦ ran (𝑥 ∈ 𝑘 ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
14	6, 13	eqtri 2781	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐸 = (𝑘 ∈ 𝑆 ↦ ran (𝑥 ∈ 𝑘 ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
15		eqid 2758	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁))
16		nsgmgc.n	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
17	16	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → 𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
18		simpr 488	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → ℎ ∈ 𝑆)
19		nsgmgc.s	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑆 = {ℎ ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ 𝑁 ⊆ ℎ}
20	19	ssrab3 3988	. . . . . . . . 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 31127	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → (𝐸‘ℎ) = ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) “ ℎ))
23	8, 9, 15	qusghm 18475	. . . . . . . . 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 3894	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → ℎ ∈ (SubGrp‘𝐺))
27		ghmima 18459	. . . . . . . 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 587	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁)) “ ℎ) ∈ (SubGrp‘𝑄))
29	22, 28	eqeltrd 2852	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → (𝐸‘ℎ) ∈ (SubGrp‘𝑄))
30		nsgmgc.t	. . . . . 6 ⊢ 𝑇 = (SubGrp‘𝑄)
31	29, 30	eleqtrrdi 2863	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → (𝐸‘ℎ) ∈ 𝑇)
32	31	ralrimiva 3113	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∀ℎ ∈ 𝑆 (𝐸‘ℎ) ∈ 𝑇)
33		ffnfv 6879	. . . 4 ⊢ (𝐸:𝑆⟶𝑇 ↔ (𝐸 Fn 𝑆 ∧ ∀ℎ ∈ 𝑆 (𝐸‘ℎ) ∈ 𝑇))
34	7, 32, 33	sylanbrc 586	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐸:𝑆⟶𝑇)
35		sseq2 3920	. . . . . 6 ⊢ (ℎ = {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} → (𝑁 ⊆ ℎ ↔ 𝑁 ⊆ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓}))
36	16	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
37		simpr 488	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑓 ∈ 𝑇)
38	37, 30	eleqtrdi 2862	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑓 ∈ (SubGrp‘𝑄))
39	8, 9, 10, 36, 38	nsgmgclem 31129	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} ∈ (SubGrp‘𝐺))
40		nsgsubg 18390	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) → 𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
41	16, 40	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
42	8	subgss 18360	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑁 ⊆ 𝐵)
43	41, 42	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ⊆ 𝐵)
44	43	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑁 ⊆ 𝐵)
45	41	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
46		simpr 488	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → 𝑎 ∈ 𝑁)
47	10	grplsmid 31125	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) = 𝑁)
48	45, 46, 47	syl2anc 587	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) = 𝑁)
49	16	ad2antrr 725	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
50	38	adantr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → 𝑓 ∈ (SubGrp‘𝑄))
51	9	nsgqus0 31128	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) ∧ 𝑓 ∈ (SubGrp‘𝑄)) → 𝑁 ∈ 𝑓)
52	49, 50, 51	syl2anc 587	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ 𝑓)
53	48, 52	eqeltrd 2852	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ 𝑎 ∈ 𝑁) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓)
54	44, 53	ssrabdv 3980	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑁 ⊆ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
55	35, 39, 54	elrabd 3606	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} ∈ {ℎ ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ 𝑁 ⊆ ℎ})
56	55, 19	eleqtrrdi 2863	. . . 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 6875	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑇⟶𝑆)
59	34, 58	jca 515	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐸:𝑆⟶𝑇 ∧ 𝐹:𝑇⟶𝑆))
60	8	subgss 18360	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ℎ ∈ (SubGrp‘𝐺) → ℎ ⊆ 𝐵)
61	26, 60	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → ℎ ⊆ 𝐵)
62	61	ad2antrr 725	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) → ℎ ⊆ 𝐵)
63	6	fvmpt2 6775	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((ℎ ∈ 𝑆 ∧ ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) ∈ V) → (𝐸‘ℎ) = ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
64	18, 4, 63	sylancl 589	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) → (𝐸‘ℎ) = ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
65	64	ad5ant12 755	. . . . . . . . . 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 3933	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) ⊆ 𝑓)
68		eqid 2758	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)) = (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁))
69		simpr 488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → 𝑎 ∈ ℎ)
70		sneq 4535	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = 𝑎 → {𝑥} = {𝑎})
71	70	oveq1d 7171	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = 𝑎 → ({𝑥} ⊕ 𝑁) = ({𝑎} ⊕ 𝑁))
72	71	eqeq2d 2769	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = 𝑎 → (({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑥} ⊕ 𝑁) ↔ ({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑎} ⊕ 𝑁)))
73	72	adantl 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) ∧ 𝑥 = 𝑎) → (({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑥} ⊕ 𝑁) ↔ ({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑎} ⊕ 𝑁)))
74		eqidd 2759	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑎} ⊕ 𝑁))
75	69, 73, 74	rspcedvd 3546	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ∃𝑥 ∈ ℎ ({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑥} ⊕ 𝑁))
76		ovexd 7191	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ V)
77	68, 75, 76	elrnmptd 5807	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
78	67, 77	sseldd 3895	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) ∧ 𝑎 ∈ ℎ) → ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓)
79	62, 78	ssrabdv 3980	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) → ℎ ⊆ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
80		simpr 488	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → 𝑓 ∈ 𝑇)
81	8	fvexi 6677	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐵 ∈ V
82	81	rabex 5206	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} ∈ V
83	57	fvmpt2 6775	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓 ∈ 𝑇 ∧ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} ∈ V) → (𝐹‘𝑓) = {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
84	80, 82, 83	sylancl 589	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → (𝐹‘𝑓) = {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
85	84	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) → (𝐹‘𝑓) = {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
86	79, 85	sseqtrrd 3935	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓) → ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓))
87	64	ad2antrr 725	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) → (𝐸‘ℎ) = ran (𝑥 ∈ ℎ ↦ ({𝑥} ⊕ 𝑁)))
88		simpr 488	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) → ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓))
89	88	sselda 3894	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ ℎ) → 𝑥 ∈ (𝐹‘𝑓))
90	84	ad2antrr 725	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ ℎ) → (𝐹‘𝑓) = {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
91	89, 90	eleqtrd 2854	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ ℎ) → 𝑥 ∈ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓})
92		sneq 4535	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑎 = 𝑥 → {𝑎} = {𝑥})
93	92	oveq1d 7171	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑎 = 𝑥 → ({𝑎} ⊕ 𝑁) = ({𝑥} ⊕ 𝑁))
94	93	eleq1d 2836	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑎 = 𝑥 → (({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓 ↔ ({𝑥} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓))
95	94	elrab 3604	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑎 ∈ 𝐵 ∣ ({𝑎} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓} ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ({𝑥} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓))
96	95	simprbi 500	. . . . . . . . . 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 3113	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) ∧ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)) → ∀𝑥 ∈ ℎ ({𝑥} ⊕ 𝑁) ∈ 𝑓)
99	68	rnmptss 6883	. . . . . . . 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 3932	. . . . . 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 6677	. . . . . 6 ⊢ 𝑇 ∈ V
104		nsgmgc.w	. . . . . . 7 ⊢ 𝑊 = (toInc‘𝑇)
105		eqid 2758	. . . . . . 7 ⊢ (le‘𝑊) = (le‘𝑊)
106	104, 105	ipole 17847	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇 ∈ V ∧ (𝐸‘ℎ) ∈ 𝑇 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → ((𝐸‘ℎ)(le‘𝑊)𝑓 ↔ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓))
107	103, 31, 80, 106	mp3an2ani 1465	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → ((𝐸‘ℎ)(le‘𝑊)𝑓 ↔ (𝐸‘ℎ) ⊆ 𝑓))
108		fvex 6676	. . . . . . 7 ⊢ (SubGrp‘𝐺) ∈ V
109	19, 108	rabex2 5208	. . . . . 6 ⊢ 𝑆 ∈ V
110	58	ffvelrnda 6848	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → (𝐹‘𝑓) ∈ 𝑆)
111	110	adantlr 714	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → (𝐹‘𝑓) ∈ 𝑆)
112		nsgmgc.v	. . . . . . 7 ⊢ 𝑉 = (toInc‘𝑆)
113		eqid 2758	. . . . . . 7 ⊢ (le‘𝑉) = (le‘𝑉)
114	112, 113	ipole 17847	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ V ∧ ℎ ∈ 𝑆 ∧ (𝐹‘𝑓) ∈ 𝑆) → (ℎ(le‘𝑉)(𝐹‘𝑓) ↔ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)))
115	109, 18, 111, 114	mp3an2ani 1465	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → (ℎ(le‘𝑉)(𝐹‘𝑓) ↔ ℎ ⊆ (𝐹‘𝑓)))
116	102, 107, 115	3bitr4d 314	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ ℎ ∈ 𝑆) ∧ 𝑓 ∈ 𝑇) → ((𝐸‘ℎ)(le‘𝑊)𝑓 ↔ ℎ(le‘𝑉)(𝐹‘𝑓)))
117	116	anasss 470	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (ℎ ∈ 𝑆 ∧ 𝑓 ∈ 𝑇)) → ((𝐸‘ℎ)(le‘𝑊)𝑓 ↔ ℎ(le‘𝑉)(𝐹‘𝑓)))
118	117	ralrimivva 3120	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀ℎ ∈ 𝑆 ∀𝑓 ∈ 𝑇 ((𝐸‘ℎ)(le‘𝑊)𝑓 ↔ ℎ(le‘𝑉)(𝐹‘𝑓)))
119	112	ipobas 17844	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ V → 𝑆 = (Base‘𝑉))
120	109, 119	ax-mp 5	. . 3 ⊢ 𝑆 = (Base‘𝑉)
121	104	ipobas 17844	. . . 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 17849	. . . 4 ⊢ 𝑉 ∈ Poset
125		posprs 17638	. . . 4 ⊢ (𝑉 ∈ Poset → 𝑉 ∈ Proset )
126	124, 125	mp1i 13	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ Proset )
127	104	ipopos 17849	. . . 4 ⊢ 𝑊 ∈ Poset
128		posprs 17638	. . . 4 ⊢ (𝑊 ∈ Poset → 𝑊 ∈ Proset )
129	127, 128	mp1i 13	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Proset )
130	120, 122, 113, 105, 123, 126, 129	mgcval 30803	. 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 712	1 ⊢ (𝜑 → 𝐸𝐽𝐹)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ∀wral 3070  {crab 3074  Vcvv 3409   ⊆ wss 3860  {csn 4525   class class class wbr 5036   ↦ cmpt 5116  ran crn 5529   “ cima 5531   Fn wfn 6335  ⟶wf 6336  ‘cfv 6340  (class class class)co 7156  [cec 8303  Basecbs 16554  lecple 16643   /_s cqus 16849   Proset cproset 17615  Posetcpo 17629  toInccipo 17840  SubGrpcsubg 18353  NrmSGrpcnsg 18354   ~_QG cqg 18355   GrpHom cghm 18435  LSSumclsm 18839  MGalConncmgc 30795

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2729  ax-rep 5160  ax-sep 5173  ax-nul 5180  ax-pow 5238  ax-pr 5302  ax-un 7465  ax-cnex 10644  ax-resscn 10645  ax-1cn 10646  ax-icn 10647  ax-addcl 10648  ax-addrcl 10649  ax-mulcl 10650  ax-mulrcl 10651  ax-mulcom 10652  ax-addass 10653  ax-mulass 10654  ax-distr 10655  ax-i2m1 10656  ax-1ne0 10657  ax-1rid 10658  ax-rnegex 10659  ax-rrecex 10660  ax-cnre 10661  ax-pre-lttri 10662  ax-pre-lttrn 10663  ax-pre-ltadd 10664  ax-pre-mulgt0 10665

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2557  df-eu 2588  df-clab 2736  df-cleq 2750  df-clel 2830  df-nfc 2901  df-ne 2952  df-nel 3056  df-ral 3075  df-rex 3076  df-reu 3077  df-rmo 3078  df-rab 3079  df-v 3411  df-sbc 3699  df-csb 3808  df-dif 3863  df-un 3865  df-in 3867  df-ss 3877  df-pss 3879  df-nul 4228  df-if 4424  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4802  df-iun 4888  df-br 5037  df-opab 5099  df-mpt 5117  df-tr 5143  df-id 5434  df-eprel 5439  df-po 5447  df-so 5448  df-fr 5487  df-we 5489  df-xp 5534  df-rel 5535  df-cnv 5536  df-co 5537  df-dm 5538  df-rn 5539  df-res 5540  df-ima 5541  df-pred 6131  df-ord 6177  df-on 6178  df-lim 6179  df-suc 6180  df-iota 6299  df-fun 6342  df-fn 6343  df-f 6344  df-f1 6345  df-fo 6346  df-f1o 6347  df-fv 6348  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-om 7586  df-1st 7699  df-2nd 7700  df-tpos 7908  df-wrecs 7963  df-recs 8024  df-rdg 8062  df-1o 8118  df-er 8305  df-ec 8307  df-qs 8311  df-map 8424  df-en 8541  df-dom 8542  df-sdom 8543  df-fin 8544  df-sup 8952  df-inf 8953  df-pnf 10728  df-mnf 10729  df-xr 10730  df-ltxr 10731  df-le 10732  df-sub 10923  df-neg 10924  df-nn 11688  df-2 11750  df-3 11751  df-4 11752  df-5 11753  df-6 11754  df-7 11755  df-8 11756  df-9 11757  df-n0 11948  df-z 12034  df-dec 12151  df-uz 12296  df-fz 12953  df-struct 16556  df-ndx 16557  df-slot 16558  df-base 16560  df-sets 16561  df-ress 16562  df-plusg 16649  df-mulr 16650  df-sca 16652  df-vsca 16653  df-ip 16654  df-tset 16655  df-ple 16656  df-ocomp 16657  df-ds 16658  df-0g 16786  df-imas 16852  df-qus 16853  df-proset 17617  df-poset 17635  df-ipo 17841  df-mgm 17931  df-sgrp 17980  df-mnd 17991  df-submnd 18036  df-grp 18185  df-minusg 18186  df-subg 18356  df-nsg 18357  df-eqg 18358  df-ghm 18436  df-oppg 18554  df-lsm 18841  df-mgc 30797

This theorem is referenced by:  nsgqusf1o  31134