Theorem pi1inv 23228

Description: An inverse in the fundamental group. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Feb-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 10-Aug-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
pi1grp.2	⊢ 𝐺 = (𝐽 π1 𝑌)
pi1inv.n	⊢ 𝑁 = (invg‘𝐺)
pi1inv.j	⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
pi1inv.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑋)
pi1inv.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (II Cn 𝐽))
pi1inv.0	⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) = 𝑌)
pi1inv.1	⊢ (𝜑 → (𝐹‘1) = 𝑌)
pi1inv.i	⊢ 𝐼 = (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ (𝐹‘(1 − 𝑥)))

Assertion

Ref	Expression
pi1inv	⊢ (𝜑 → (𝑁‘[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = [𝐼]( ≃ph‘𝐽))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐹   𝑥,𝐺   𝑥,𝐽   𝜑,𝑥   𝑥,𝑌

Allowed substitution hints:   𝐼(𝑥)   𝑁(𝑥)   𝑋(𝑥)

Proof of Theorem pi1inv

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pi1grp.2	. . . 4 ⊢ 𝐺 = (𝐽 π1 𝑌)
2		eqid 2825	. . . 4 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
3		pi1inv.j	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
4		pi1inv.y	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑋)
5		eqid 2825	. . . 4 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
6		pi1inv.f	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (II Cn 𝐽))
7		pi1inv.i	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐼 = (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ (𝐹‘(1 − 𝑥)))
8	7	pcorevcl 23201	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (II Cn 𝐽) → (𝐼 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐼‘0) = (𝐹‘1) ∧ (𝐼‘1) = (𝐹‘0)))
9	6, 8	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐼 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐼‘0) = (𝐹‘1) ∧ (𝐼‘1) = (𝐹‘0)))
10	9	simp1d 1176	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ (II Cn 𝐽))
11	9	simp2d 1177	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘0) = (𝐹‘1))
12		pi1inv.1	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘1) = 𝑌)
13	11, 12	eqtrd 2861	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘0) = 𝑌)
14	9	simp3d 1178	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘1) = (𝐹‘0))
15		pi1inv.0	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) = 𝑌)
16	14, 15	eqtrd 2861	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘1) = 𝑌)
17	2	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺))
18	1, 3, 4, 17	pi1eluni 23218	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐼 ∈ ∪ (Base‘𝐺) ↔ (𝐼 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐼‘0) = 𝑌 ∧ (𝐼‘1) = 𝑌)))
19	10, 13, 16, 18	mpbir3and 1446	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ ∪ (Base‘𝐺))
20	1, 3, 4, 17	pi1eluni 23218	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ ∪ (Base‘𝐺) ↔ (𝐹 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐹‘0) = 𝑌 ∧ (𝐹‘1) = 𝑌)))
21	6, 15, 12, 20	mpbir3and 1446	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ∪ (Base‘𝐺))
22	1, 2, 3, 4, 5, 19, 21	pi1addval 23224	. . 3 ⊢ (𝜑 → ([𝐼]( ≃ph‘𝐽)(+g‘𝐺)[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = [(𝐼(*𝑝‘𝐽)𝐹)]( ≃ph‘𝐽))
23		phtpcer 23171	. . . . 5 ⊢ ( ≃ph‘𝐽) Er (II Cn 𝐽)
24	23	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ( ≃ph‘𝐽) Er (II Cn 𝐽))
25		eqid 2825	. . . . . . 7 ⊢ ((0[,]1) × {(𝐹‘1)}) = ((0[,]1) × {(𝐹‘1)})
26	7, 25	pcorev 23203	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (II Cn 𝐽) → (𝐼(*𝑝‘𝐽)𝐹)( ≃ph‘𝐽)((0[,]1) × {(𝐹‘1)}))
27	6, 26	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐼(*𝑝‘𝐽)𝐹)( ≃ph‘𝐽)((0[,]1) × {(𝐹‘1)}))
28	12	sneqd 4411	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → {(𝐹‘1)} = {𝑌})
29	28	xpeq2d 5376	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((0[,]1) × {(𝐹‘1)}) = ((0[,]1) × {𝑌}))
30	27, 29	breqtrd 4901	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐼(*𝑝‘𝐽)𝐹)( ≃ph‘𝐽)((0[,]1) × {𝑌}))
31	24, 30	erthi 8063	. . 3 ⊢ (𝜑 → [(𝐼(*𝑝‘𝐽)𝐹)]( ≃ph‘𝐽) = [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph‘𝐽))
32		eqid 2825	. . . . 5 ⊢ ((0[,]1) × {𝑌}) = ((0[,]1) × {𝑌})
33	1, 2, 3, 4, 32	pi1grplem 23225	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∈ Grp ∧ [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph‘𝐽) = (0g‘𝐺)))
34	33	simprd 491	. . 3 ⊢ (𝜑 → [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph‘𝐽) = (0g‘𝐺))
35	22, 31, 34	3eqtrd 2865	. 2 ⊢ (𝜑 → ([𝐼]( ≃ph‘𝐽)(+g‘𝐺)[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = (0g‘𝐺))
36	33	simpld 490	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
37	1, 2, 3, 4, 6, 15, 12	elpi1i 23222	. . 3 ⊢ (𝜑 → [𝐹]( ≃ph‘𝐽) ∈ (Base‘𝐺))
38	1, 2, 3, 4, 10, 13, 16	elpi1i 23222	. . 3 ⊢ (𝜑 → [𝐼]( ≃ph‘𝐽) ∈ (Base‘𝐺))
39		eqid 2825	. . . 4 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
40		pi1inv.n	. . . 4 ⊢ 𝑁 = (invg‘𝐺)
41	2, 5, 39, 40	grpinvid2 17832	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ [𝐹]( ≃ph‘𝐽) ∈ (Base‘𝐺) ∧ [𝐼]( ≃ph‘𝐽) ∈ (Base‘𝐺)) → ((𝑁‘[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = [𝐼]( ≃ph‘𝐽) ↔ ([𝐼]( ≃ph‘𝐽)(+g‘𝐺)[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = (0g‘𝐺)))
42	36, 37, 38, 41	syl3anc 1494	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑁‘[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = [𝐼]( ≃ph‘𝐽) ↔ ([𝐼]( ≃ph‘𝐽)(+g‘𝐺)[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = (0g‘𝐺)))
43	35, 42	mpbird 249	1 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = [𝐼]( ≃ph‘𝐽))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 198   ∧ w3a 1111   = wceq 1656   ∈ wcel 2164  {csn 4399  ∪ cuni 4660   class class class wbr 4875   ↦ cmpt 4954   × cxp 5344  ‘cfv 6127  (class class class)co 6910   Er wer 8011  [cec 8012  0cc0 10259  1c1 10260   − cmin 10592  [,]cicc 12473  Basecbs 16229  +_gcplusg 16312  0_gc0g 16460  Grpcgrp 17783  inv_gcminusg 17784  TopOnctopon 21092   Cn ccn 21406  IIcii 23055   ≃_phcphtpc 23145  *_𝑝cpco 23176   π₁ cpi1 23179

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1894  ax-4 1908  ax-5 2009  ax-6 2075  ax-7 2112  ax-8 2166  ax-9 2173  ax-10 2192  ax-11 2207  ax-12 2220  ax-13 2389  ax-ext 2803  ax-rep 4996  ax-sep 5007  ax-nul 5015  ax-pow 5067  ax-pr 5129  ax-un 7214  ax-inf2 8822  ax-cnex 10315  ax-resscn 10316  ax-1cn 10317  ax-icn 10318  ax-addcl 10319  ax-addrcl 10320  ax-mulcl 10321  ax-mulrcl 10322  ax-mulcom 10323  ax-addass 10324  ax-mulass 10325  ax-distr 10326  ax-i2m1 10327  ax-1ne0 10328  ax-1rid 10329  ax-rnegex 10330  ax-rrecex 10331  ax-cnre 10332  ax-pre-lttri 10333  ax-pre-lttrn 10334  ax-pre-ltadd 10335  ax-pre-mulgt0 10336  ax-pre-sup 10337  ax-addf 10338  ax-mulf 10339

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 879  df-3or 1112  df-3an 1113  df-tru 1660  df-ex 1879  df-nf 1883  df-sb 2068  df-mo 2605  df-eu 2640  df-clab 2812  df-cleq 2818  df-clel 2821  df-nfc 2958  df-ne 3000  df-nel 3103  df-ral 3122  df-rex 3123  df-reu 3124  df-rmo 3125  df-rab 3126  df-v 3416  df-sbc 3663  df-csb 3758  df-dif 3801  df-un 3803  df-in 3805  df-ss 3812  df-pss 3814  df-nul 4147  df-if 4309  df-pw 4382  df-sn 4400  df-pr 4402  df-tp 4404  df-op 4406  df-uni 4661  df-int 4700  df-iun 4744  df-iin 4745  df-br 4876  df-opab 4938  df-mpt 4955  df-tr 4978  df-id 5252  df-eprel 5257  df-po 5265  df-so 5266  df-fr 5305  df-se 5306  df-we 5307  df-xp 5352  df-rel 5353  df-cnv 5354  df-co 5355  df-dm 5356  df-rn 5357  df-res 5358  df-ima 5359  df-pred 5924  df-ord 5970  df-on 5971  df-lim 5972  df-suc 5973  df-iota 6090  df-fun 6129  df-fn 6130  df-f 6131  df-f1 6132  df-fo 6133  df-f1o 6134  df-fv 6135  df-isom 6136  df-riota 6871  df-ov 6913  df-oprab 6914  df-mpt2 6915  df-of 7162  df-om 7332  df-1st 7433  df-2nd 7434  df-supp 7565  df-wrecs 7677  df-recs 7739  df-rdg 7777  df-1o 7831  df-2o 7832  df-oadd 7835  df-er 8014  df-ec 8016  df-qs 8020  df-map 8129  df-ixp 8182  df-en 8229  df-dom 8230  df-sdom 8231  df-fin 8232  df-fsupp 8551  df-fi 8592  df-sup 8623  df-inf 8624  df-oi 8691  df-card 9085  df-cda 9312  df-pnf 10400  df-mnf 10401  df-xr 10402  df-ltxr 10403  df-le 10404  df-sub 10594  df-neg 10595  df-div 11017  df-nn 11358  df-2 11421  df-3 11422  df-4 11423  df-5 11424  df-6 11425  df-7 11426  df-8 11427  df-9 11428  df-n0 11626  df-z 11712  df-dec 11829  df-uz 11976  df-q 12079  df-rp 12120  df-xneg 12239  df-xadd 12240  df-xmul 12241  df-ioo 12474  df-icc 12477  df-fz 12627  df-fzo 12768  df-seq 13103  df-exp 13162  df-hash 13418  df-cj 14223  df-re 14224  df-im 14225  df-sqrt 14359  df-abs 14360  df-struct 16231  df-ndx 16232  df-slot 16233  df-base 16235  df-sets 16236  df-ress 16237  df-plusg 16325  df-mulr 16326  df-starv 16327  df-sca 16328  df-vsca 16329  df-ip 16330  df-tset 16331  df-ple 16332  df-ds 16334  df-unif 16335  df-hom 16336  df-cco 16337  df-rest 16443  df-topn 16444  df-0g 16462  df-gsum 16463  df-topgen 16464  df-pt 16465  df-prds 16468  df-xrs 16522  df-qtop 16527  df-imas 16528  df-qus 16529  df-xps 16530  df-mre 16606  df-mrc 16607  df-acs 16609  df-mgm 17602  df-sgrp 17644  df-mnd 17655  df-submnd 17696  df-grp 17786  df-minusg 17787  df-mulg 17902  df-cntz 18107  df-cmn 18555  df-psmet 20105  df-xmet 20106  df-met 20107  df-bl 20108  df-mopn 20109  df-cnfld 20114  df-top 21076  df-topon 21093  df-topsp 21115  df-bases 21128  df-cld 21201  df-cn 21409  df-cnp 21410  df-tx 21743  df-hmeo 21936  df-xms 22502  df-ms 22503  df-tms 22504  df-ii 23057  df-htpy 23146  df-phtpy 23147  df-phtpc 23168  df-pco 23181  df-om1 23182  df-pi1 23184

This theorem is referenced by: (None)