Theorem pi1cof 25380

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 6898	. . . . 5 ⊢ ( ≃ph‘𝐽) ∈ V
3		ecexg 8721	. . . . 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 2760	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑄) = (Base‘𝑄)
7		pi1co.f	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
8		cntop2 23559	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → 𝐾 ∈ Top)
9	7, 8	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ Top)
10		toptopon2 23236	. . . . . . 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 23567	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘∪ 𝐾) ∧ 𝐹 ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → 𝐹:𝑋⟶∪ 𝐾)
16	14, 11, 7, 15	syl3anc 1398	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑋⟶∪ 𝐾)
17		pi1co.a	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
18	16, 17	ffvelcdmd 7085	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝐴) ∈ ∪ 𝐾)
19	13, 18	eqeltrrd 2861	. . . . . 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 25363	. . . . . . . 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 23584	. . . . . 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 25200	. . . . . . . 8 ⊢ II ∈ (TopOn‘(0[,]1))
31		cnf2 23567	. . . . . . . 8 ⊢ ((II ∈ (TopOn‘(0[,]1)) ∧ 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (II Cn 𝐽)) → 𝑔:(0[,]1)⟶𝑋)
32	30, 14, 26, 31	mp3an2ani 1497	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → 𝑔:(0[,]1)⟶𝑋)
33		0elunit 13600	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ (0[,]1)
34		fvco3 6985	. . . . . . 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 6889	. . . . . 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 2799	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → ((𝐹 ∘ 𝑔)‘0) = 𝐵)
40		1elunit 13601	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ (0[,]1)
41		fvco3 6985	. . . . . . 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 6889	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → (𝐹‘(𝑔‘1)) = (𝐹‘𝐴))
45	42, 44, 38	3eqtrd 2799	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → ((𝐹 ∘ 𝑔)‘1) = 𝐵)
46	5, 6, 12, 20, 29, 39, 45	elpi1i 25367	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑔 ∈ ∪ 𝑉) → [(𝐹 ∘ 𝑔)]( ≃ph‘𝐾) ∈ (Base‘𝑄))
47		eceq1 8757	. . . 4 ⊢ (𝑔 = ℎ → [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))
48		coeq2 5835	. . . . 5 ⊢ (𝑔 = ℎ → (𝐹 ∘ 𝑔) = (𝐹 ∘ ℎ))
49	48	eceq1d 8758	. . . 4 ⊢ (𝑔 = ℎ → [(𝐹 ∘ 𝑔)]( ≃ph‘𝐾) = [(𝐹 ∘ ℎ)]( ≃ph‘𝐾))
50		phtpcer 25316	. . . . . 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 25316	. . . . . . . . 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 8772	. . . . . . 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 25320	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ∧ ℎ ∈ ∪ 𝑉 ∧ [𝑔]( ≃ph‘𝐽) = [ℎ]( ≃ph‘𝐽))) → (𝐹 ∘ 𝑔)( ≃ph‘𝐾)(𝐹 ∘ ℎ))
63	51, 62	erthi 8774	. . . 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 7321	. . 3 ⊢ (𝜑 → Fun 𝐺)
65	1, 4, 46	fliftf 7323	. . 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 25362	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑉 = (∪ 𝑉 / ( ≃ph‘𝐽)))
68		df-qs 8723	. . . . 5 ⊢ (∪ 𝑉 / ( ≃ph‘𝐽)) = {𝑠 ∣ ∃𝑔 ∈ ∪ 𝑉𝑠 = [𝑔]( ≃ph‘𝐽)}
69		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽)) = (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽))
70	69	rnmpt 5938	. . . . 5 ⊢ ran (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽)) = {𝑠 ∣ ∃𝑔 ∈ ∪ 𝑉𝑠 = [𝑔]( ≃ph‘𝐽)}
71	68, 70	eqtr4i 2786	. . . 4 ⊢ (∪ 𝑉 / ( ≃ph‘𝐽)) = ran (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽))
72	67, 71	eqtrdi 2811	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑉 = ran (𝑔 ∈ ∪ 𝑉 ↦ [𝑔]( ≃ph‘𝐽)))
73	72	feq2d 6693	. 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 1569   ∈ wcel 2144  {cab 2738  ∃wrex 3086  Vcvv 3450  ⟨cop 4589  ∪ cuni 4866   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ran crn 5651   ∘ ccom 5654  Fun wfun 6532  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   Er wer 8714  [cec 8715   / cqs 8716  0cc0 11200  1c1 11201  [,]cicc 13479  Basecbs 17387  Topctop 23211  TopOnctopon 23228   Cn ccn 23542  IIcii 25196   ≃_phcphtpc 25290   π₁ cpi1 25324

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-ec 8719  df-qs 8723  df-map 8849  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-ioo 13480  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-exp 14205  df-hash 14475  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-hom 17452  df-cco 17453  df-rest 17593  df-topn 17594  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-topgen 17614  df-pt 17615  df-prds 17618  df-xrs 17674  df-qtop 17679  df-imas 17680  df-qus 17681  df-xps 17682  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-mulg 19278  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-met 21672  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-cnfld 21679  df-top 23212  df-topon 23229  df-topsp 23251  df-bases 23264  df-cld 23337  df-cn 23545  df-cnp 23546  df-tx 23881  df-hmeo 24074  df-xms 24639  df-ms 24640  df-tms 24641  df-ii 25198  df-htpy 25291  df-phtpy 25292  df-phtpc 25313  df-om1 25327  df-pi1 25329

This theorem is used by:  pi1coval  25381  pi1coghm  25382