Theorem pi1cof 25407

Description: Functionality of the loop transfer function on the equivalence class of a path. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Dec-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
pi1co.p	⊢ 𝑃 = (𝐽 π1 𝐴)
pi1co.q	⊢ 𝑄 = (𝐾 π1 𝐵)
pi1co.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑃)
pi1co.g	⊢ 𝐺 = ran (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ ⟨[𝑔]( ≃ph‘𝐽), [(𝐹 ∘ 𝑔)]( ≃ph‘𝐾)⟩)
pi1co.j	⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
pi1co.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
pi1co.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
pi1co.b	⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝐴) = 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
pi1cof	⊢ (𝜑 → 𝐺:𝑉⟶(Base‘𝑄))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑔   𝑔,𝐹   𝑔,𝐽   𝜑,𝑔   𝑔,𝐾   𝑃,𝑔   𝑄,𝑔   𝑔,𝑉

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑔)   𝐺(𝑔)   𝑋(𝑔)

Proof of Theorem pi1cof

Dummy variables 𝑠 ℎ are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pi1co.g	. . . 4 ⊢ 𝐺 = ran (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ ⟨[𝑔]( ≃ph‘𝐽), [(𝐹 ∘ 𝑔)]( ≃ph‘𝐾)⟩)
2		fvex 6918	. . . . 5 ⊢ ( ≃ph‘𝐽) ∈ V
3		ecexg 8746	. . . . 5 ⊢ (( ≃ph‘𝐽) ∈ V → [𝑔]( ≃ph‘𝐽) ∈ V)
4	2, 3	mp1i 14	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → [𝑔]( ≃ph‘𝐽) ∈ V)
5		pi1co.q	. . . . 5 ⊢ 𝑄 = (𝐾 π1 𝐵)
6		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑄) = (Base‘𝑄)
7		pi1co.f	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
8		cntop2 23586	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐾 ∈ Top)
9	7, 8	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Top)
10		toptopon2 23263	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ Top ↔ 𝐾 ∈ (TopOn‘∪ 𝐾))
11	9, 10	sylib 221	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (TopOn‘∪ 𝐾))
12	11	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → 𝐾 ∈ (TopOn‘∪ 𝐾))
13		pi1co.b	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝐴) = 𝐵)
14		pi1co.j	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
15		cnf2 23594	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘∪ 𝐾) ∧ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → 𝐹:𝑋⟶∪ 𝐾)
16	14, 11, 7, 15	syl3anc 1399	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶∪ 𝐾)
17		pi1co.a	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
18	16, 17	ffvelcdmd 7106	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝐴) ∈ ∪ 𝐾)
19	13, 18	eqeltrrd 2865	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ∪ 𝐾)
20	19	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → 𝐵 ∈ ∪ 𝐾)
21		pi1co.p	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑃 = (𝐽 π1 𝐴)
22		pi1co.v	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑃)
23	22	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑉 = (Base‘𝑃))
24	21, 14, 17, 23	pi1eluni 25390	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↔ (𝑔 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝑔‘0) = 𝐴 ∧ (𝑔‘1) = 𝐴)))
25	24	biimpa 482	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → (𝑔 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝑔‘0) = 𝐴 ∧ (𝑔‘1) = 𝐴))
26	25	simp1d 1160	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → 𝑔 ∈ (II Cn 𝐽))
27	7	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
28		cnco 23611	. . . . . 6 ⊢ ((𝑔 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → (𝐹 ∘ 𝑔) ∈ (II Cn 𝐾))
29	26, 27, 28	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → (𝐹 ∘ 𝑔) ∈ (II Cn 𝐾))
30		iitopon 25227	. . . . . . . 8 ⊢ II ∈ (TopOn‘(0[,]1))
31		cnf2 23594	. . . . . . . 8 ⊢ ((II ∈ (TopOn‘(0[,]1)) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (II Cn 𝐽)) → 𝑔:(0[,]1)⟶𝑋)
32	30, 14, 26, 31	mp3an2ani 1498	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → 𝑔:(0[,]1)⟶𝑋)
33		0elunit 13624	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ (0[,]1)
34		fvco3 7005	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑔:(0[,]1)⟶𝑋 ∧ 0 ∈ (0[,]1)) → ((𝐹 ∘ 𝑔)‘0) = (𝐹‘(𝑔‘0)))
35	32, 33, 34	sylancl 598	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → ((𝐹 ∘ 𝑔)‘0) = (𝐹‘(𝑔‘0)))
36	25	simp2d 1161	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → (𝑔‘0) = 𝐴)
37	36	fveq2d 6909	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → (𝐹‘(𝑔‘0)) = (𝐹‘𝐴))
38	13	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → (𝐹‘𝐴) = 𝐵)
39	35, 37, 38	3eqtrd 2802	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → ((𝐹 ∘ 𝑔)‘0) = 𝐵)
40		1elunit 13625	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ (0[,]1)
41		fvco3 7005	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑔:(0[,]1)⟶𝑋 ∧ 1 ∈ (0[,]1)) → ((𝐹 ∘ 𝑔)‘1) = (𝐹‘(𝑔‘1)))
42	32, 40, 41	sylancl 598	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → ((𝐹 ∘ 𝑔)‘1) = (𝐹‘(𝑔‘1)))
43	25	simp3d 1162	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → (𝑔‘1) = 𝐴)
44	43	fveq2d 6909	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → (𝐹‘(𝑔‘1)) = (𝐹‘𝐴))
45	42, 44, 38	3eqtrd 2802	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → ((𝐹 ∘ 𝑔)‘1) = 𝐵)
46	5, 6, 12, 20, 29, 39, 45	elpi1i 25394	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → [(𝐹 ∘ 𝑔)]( ≃ph‘𝐾) ∈ (Base‘𝑄))
47		eceq1 8782	. . . 4 ⊢ (𝑔 = ℎ → [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))
48		coeq2 5841	. . . . 5 ⊢ (𝑔 = ℎ → (𝐹 ∘ 𝑔) = (𝐹 ∘ ℎ))
49	48	eceq1d 8783	. . . 4 ⊢ (𝑔 = ℎ → [(𝐹 ∘ 𝑔)]( ≃ph‘𝐾) = [(𝐹 ∘ ℎ)]( ≃ph‘𝐾))
50		phtpcer 25343	. . . . . 6 ⊢ ( ≃ph‘𝐾) Er (II Cn 𝐾)
51	50	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → ( ≃ph‘𝐾) Er (II Cn 𝐾))
52		simpr3 1215	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))
53		phtpcer 25343	. . . . . . . . 9 ⊢ ( ≃ph‘𝐽) Er (II Cn 𝐽)
54	53	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → ( ≃ph‘𝐽) Er (II Cn 𝐽))
55		simpr1 1213	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → 𝑔 ∈ ∪ 𝑉)
56	24	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↔ (𝑔 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝑔‘0) = 𝐴 ∧ (𝑔‘1) = 𝐴)))
57	55, 56	mpbid 235	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → (𝑔 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝑔‘0) = 𝐴 ∧ (𝑔‘1) = 𝐴))
58	57	simp1d 1160	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → 𝑔 ∈ (II Cn 𝐽))
59	54, 58	erth 8797	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → (𝑔( ≃ph‘𝐽)ℎ ↔ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽)))
60	52, 59	mpbird 260	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → 𝑔( ≃ph‘𝐽)ℎ)
61	7	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
62	60, 61	phtpcco2 25347	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → (𝐹 ∘ 𝑔)( ≃ph‘𝐾)(𝐹 ∘ ℎ))
63	51, 62	erthi 8799	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → [(𝐹 ∘ 𝑔)]( ≃ph‘𝐾) = [(𝐹 ∘ ℎ)]( ≃ph‘𝐾))
64	1, 4, 46, 47, 49, 63	fliftfund 7341	. . 3 ⊢ (𝜑 → Fun 𝐺)
65	1, 4, 46	fliftf 7343	. . 3 ⊢ (𝜑 → (Fun 𝐺 ↔ 𝐺:ran (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽))⟶(Base‘𝑄)))
66	64, 65	mpbid 235	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐺:ran (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽))⟶(Base‘𝑄))
67	21, 14, 17, 23	pi1bas2 25389	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑉 = (∪ 𝑉 / ( ≃ph‘𝐽)))
68		df-qs 8748	. . . . 5 ⊢ (∪ 𝑉 / ( ≃ph‘𝐽)) = {𝑠 ∣ ∃𝑔 ∈ ∪ 𝑉𝑠 = [𝑔]( ≃ph‘𝐽)}
69		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽)) = (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽))
70	69	rnmpt 5945	. . . . 5 ⊢ ran (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽)) = {𝑠 ∣ ∃𝑔 ∈ ∪ 𝑉𝑠 = [𝑔]( ≃ph‘𝐽)}
71	68, 70	eqtr4i 2789	. . . 4 ⊢ (∪ 𝑉 / ( ≃ph‘𝐽)) = ran (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽))
72	67, 71	eqtrdi 2814	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑉 = ran (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽)))
73	72	feq2d 6712	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐺:𝑉⟶(Base‘𝑄) ↔ 𝐺:ran (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽))⟶(Base‘𝑄)))
74	66, 73	mpbird 260	1 ⊢ (𝜑 → 𝐺:𝑉⟶(Base‘𝑄))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  {cab 2741  ∃wrex 3090  Vcvv 3454  ⟨cop 4838  ∪ cuni 4870   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189  ran crn 5656   ∘ ccom 5659  Fun wfun 6549  ⟶wf 6551  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440   Er wer 8739  [cec 8740   / cqs 8741  0cc0 11224  1c1 11225  [,]cicc 13503  Basecbs 17413  Topctop 23238  TopOnctopon 23255   Cn ccn 23569  IIcii 25223   ≃_phcphtpc 25317   π₁ cpi1 25351

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-pre-sup 11302

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-of 7714  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-2o 8502  df-er 8742  df-ec 8744  df-qs 8748  df-map 8874  df-ixp 8951  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-fi 9427  df-sup 9458  df-inf 9459  df-oi 9528  df-card 10044  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-q 13100  df-rp 13145  df-xneg 13265  df-xadd 13266  df-xmul 13267  df-ioo 13504  df-icc 13507  df-fz 13664  df-fzo 13813  df-seq 14169  df-exp 14229  df-hash 14499  df-cj 15292  df-re 15293  df-im 15294  df-sqrt 15428  df-abs 15429  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-mulr 17468  df-starv 17469  df-sca 17470  df-vsca 17471  df-ip 17472  df-tset 17473  df-ple 17474  df-ds 17476  df-unif 17477  df-hom 17478  df-cco 17479  df-rest 17619  df-topn 17620  df-0g 17638  df-gsum 17639  df-topgen 17640  df-pt 17641  df-prds 17644  df-xrs 17700  df-qtop 17705  df-imas 17706  df-qus 17707  df-xps 17708  df-mre 17782  df-mrc 17783  df-acs 17785  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-submnd 19005  df-mulg 19304  df-cntz 19558  df-cmn 20023  df-psmet 21697  df-xmet 21698  df-met 21699  df-bl 21700  df-mopn 21701  df-cnfld 21706  df-top 23239  df-topon 23256  df-topsp 23278  df-bases 23291  df-cld 23364  df-cn 23572  df-cnp 23573  df-tx 23908  df-hmeo 24101  df-xms 24666  df-ms 24667  df-tms 24668  df-ii 25225  df-htpy 25318  df-phtpy 25319  df-phtpc 25340  df-om1 25354  df-pi1 25356

This theorem is used by:  pi1coval  25408  pi1coghm  25409