Theorem pi1inv 24121

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 2738	. . . 4 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
3		pi1inv.j	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
4		pi1inv.y	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑋)
5		eqid 2738	. . . 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 24094	. . . . . . 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 1140	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ (II Cn 𝐽))
11	9	simp2d 1141	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘0) = (𝐹‘1))
12		pi1inv.1	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘1) = 𝑌)
13	11, 12	eqtrd 2778	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘0) = 𝑌)
14	9	simp3d 1142	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘1) = (𝐹‘0))
15		pi1inv.0	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) = 𝑌)
16	14, 15	eqtrd 2778	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐼‘1) = 𝑌)
17	2	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺))
18	1, 3, 4, 17	pi1eluni 24111	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐼 ∈ ∪ (Base‘𝐺) ↔ (𝐼 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐼‘0) = 𝑌 ∧ (𝐼‘1) = 𝑌)))
19	10, 13, 16, 18	mpbir3and 1340	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ ∪ (Base‘𝐺))
20	1, 3, 4, 17	pi1eluni 24111	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∈ ∪ (Base‘𝐺) ↔ (𝐹 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐹‘0) = 𝑌 ∧ (𝐹‘1) = 𝑌)))
21	6, 15, 12, 20	mpbir3and 1340	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ ∪ (Base‘𝐺))
22	1, 2, 3, 4, 5, 19, 21	pi1addval 24117	. . 3 ⊢ (𝜑 → ([𝐼]( ≃ph‘𝐽)(+g‘𝐺)[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = [(𝐼(*𝑝‘𝐽)𝐹)]( ≃ph‘𝐽))
23		phtpcer 24064	. . . . 5 ⊢ ( ≃ph‘𝐽) Er (II Cn 𝐽)
24	23	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ( ≃ph‘𝐽) Er (II Cn 𝐽))
25		eqid 2738	. . . . . . 7 ⊢ ((0[,]1) × {(𝐹‘1)}) = ((0[,]1) × {(𝐹‘1)})
26	7, 25	pcorev 24096	. . . . . 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 4570	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → {(𝐹‘1)} = {𝑌})
29	28	xpeq2d 5610	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((0[,]1) × {(𝐹‘1)}) = ((0[,]1) × {𝑌}))
30	27, 29	breqtrd 5096	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐼(*𝑝‘𝐽)𝐹)( ≃ph‘𝐽)((0[,]1) × {𝑌}))
31	24, 30	erthi 8507	. . 3 ⊢ (𝜑 → [(𝐼(*𝑝‘𝐽)𝐹)]( ≃ph‘𝐽) = [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph‘𝐽))
32		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ ((0[,]1) × {𝑌}) = ((0[,]1) × {𝑌})
33	1, 2, 3, 4, 32	pi1grplem 24118	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐺 ∈ Grp ∧ [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph‘𝐽) = (0g‘𝐺)))
34	33	simprd 495	. . 3 ⊢ (𝜑 → [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph‘𝐽) = (0g‘𝐺))
35	22, 31, 34	3eqtrd 2782	. 2 ⊢ (𝜑 → ([𝐼]( ≃ph‘𝐽)(+g‘𝐺)[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = (0g‘𝐺))
36	33	simpld 494	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
37	1, 2, 3, 4, 6, 15, 12	elpi1i 24115	. . 3 ⊢ (𝜑 → [𝐹]( ≃ph‘𝐽) ∈ (Base‘𝐺))
38	1, 2, 3, 4, 10, 13, 16	elpi1i 24115	. . 3 ⊢ (𝜑 → [𝐼]( ≃ph‘𝐽) ∈ (Base‘𝐺))
39		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
40		pi1inv.n	. . . 4 ⊢ 𝑁 = (invg‘𝐺)
41	2, 5, 39, 40	grpinvid2 18546	. . 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 1369	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑁‘[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = [𝐼]( ≃ph‘𝐽) ↔ ([𝐼]( ≃ph‘𝐽)(+g‘𝐺)[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = (0g‘𝐺)))
43	35, 42	mpbird 256	1 ⊢ (𝜑 → (𝑁‘[𝐹]( ≃ph‘𝐽)) = [𝐼]( ≃ph‘𝐽))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2108  {csn 4558  ∪ cuni 4836   class class class wbr 5070   ↦ cmpt 5153   × cxp 5578  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255   Er wer 8453  [cec 8454  0cc0 10802  1c1 10803   − cmin 11135  [,]cicc 13011  Basecbs 16840  +_gcplusg 16888  0_gc0g 17067  Grpcgrp 18492  inv_gcminusg 18493  TopOnctopon 21967   Cn ccn 22283  IIcii 23944   ≃_phcphtpc 24038  *_𝑝cpco 24069   π₁ cpi1 24072

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879  ax-pre-sup 10880  ax-addf 10881  ax-mulf 10882

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-int 4877  df-iun 4923  df-iin 4924  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-se 5536  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-isom 6427  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-of 7511  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-supp 7949  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-2o 8268  df-er 8456  df-ec 8458  df-qs 8462  df-map 8575  df-ixp 8644  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-fsupp 9059  df-fi 9100  df-sup 9131  df-inf 9132  df-oi 9199  df-card 9628  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-div 11563  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-4 11968  df-5 11969  df-6 11970  df-7 11971  df-8 11972  df-9 11973  df-n0 12164  df-z 12250  df-dec 12367  df-uz 12512  df-q 12618  df-rp 12660  df-xneg 12777  df-xadd 12778  df-xmul 12779  df-ioo 13012  df-icc 13015  df-fz 13169  df-fzo 13312  df-seq 13650  df-exp 13711  df-hash 13973  df-cj 14738  df-re 14739  df-im 14740  df-sqrt 14874  df-abs 14875  df-struct 16776  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-ress 16868  df-plusg 16901  df-mulr 16902  df-starv 16903  df-sca 16904  df-vsca 16905  df-ip 16906  df-tset 16907  df-ple 16908  df-ds 16910  df-unif 16911  df-hom 16912  df-cco 16913  df-rest 17050  df-topn 17051  df-0g 17069  df-gsum 17070  df-topgen 17071  df-pt 17072  df-prds 17075  df-xrs 17130  df-qtop 17135  df-imas 17136  df-qus 17137  df-xps 17138  df-mre 17212  df-mrc 17213  df-acs 17215  df-mgm 18241  df-sgrp 18290  df-mnd 18301  df-submnd 18346  df-grp 18495  df-minusg 18496  df-mulg 18616  df-cntz 18838  df-cmn 19303  df-psmet 20502  df-xmet 20503  df-met 20504  df-bl 20505  df-mopn 20506  df-cnfld 20511  df-top 21951  df-topon 21968  df-topsp 21990  df-bases 22004  df-cld 22078  df-cn 22286  df-cnp 22287  df-tx 22621  df-hmeo 22814  df-xms 23381  df-ms 23382  df-tms 23383  df-ii 23946  df-htpy 24039  df-phtpy 24040  df-phtpc 24061  df-pco 24074  df-om1 24075  df-pi1 24077

This theorem is referenced by: (None)