MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pi1inv Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pi1inv 25099
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 = (invg𝐺)
pi1inv.j (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
pi1inv.y (𝜑𝑌𝑋)
pi1inv.f (𝜑𝐹 ∈ (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]( ≃ph𝐽)) = [𝐼]( ≃ph𝐽))
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
StepHypRef Expression
1 pi1grp.2 . . . 4 𝐺 = (𝐽 π1 𝑌)
2 eqid 2735 . . . 4 (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
3 pi1inv.j . . . 4 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
4 pi1inv.y . . . 4 (𝜑𝑌𝑋)
5 eqid 2735 . . . 4 (+g𝐺) = (+g𝐺)
6 pi1inv.f . . . . . . 7 (𝜑𝐹 ∈ (II Cn 𝐽))
7 pi1inv.i . . . . . . . 8 𝐼 = (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ (𝐹‘(1 − 𝑥)))
87pcorevcl 25072 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (II Cn 𝐽) → (𝐼 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐼‘0) = (𝐹‘1) ∧ (𝐼‘1) = (𝐹‘0)))
96, 8syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐼‘0) = (𝐹‘1) ∧ (𝐼‘1) = (𝐹‘0)))
109simp1d 1141 . . . . 5 (𝜑𝐼 ∈ (II Cn 𝐽))
119simp2d 1142 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼‘0) = (𝐹‘1))
12 pi1inv.1 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐹‘1) = 𝑌)
1311, 12eqtrd 2775 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼‘0) = 𝑌)
149simp3d 1143 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼‘1) = (𝐹‘0))
15 pi1inv.0 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐹‘0) = 𝑌)
1614, 15eqtrd 2775 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼‘1) = 𝑌)
172a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺))
181, 3, 4, 17pi1eluni 25089 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼 (Base‘𝐺) ↔ (𝐼 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐼‘0) = 𝑌 ∧ (𝐼‘1) = 𝑌)))
1910, 13, 16, 18mpbir3and 1341 . . . 4 (𝜑𝐼 (Base‘𝐺))
201, 3, 4, 17pi1eluni 25089 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹 (Base‘𝐺) ↔ (𝐹 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐹‘0) = 𝑌 ∧ (𝐹‘1) = 𝑌)))
216, 15, 12, 20mpbir3and 1341 . . . 4 (𝜑𝐹 (Base‘𝐺))
221, 2, 3, 4, 5, 19, 21pi1addval 25095 . . 3 (𝜑 → ([𝐼]( ≃ph𝐽)(+g𝐺)[𝐹]( ≃ph𝐽)) = [(𝐼(*𝑝𝐽)𝐹)]( ≃ph𝐽))
23 phtpcer 25041 . . . . 5 ( ≃ph𝐽) Er (II Cn 𝐽)
2423a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ( ≃ph𝐽) Er (II Cn 𝐽))
25 eqid 2735 . . . . . . 7 ((0[,]1) × {(𝐹‘1)}) = ((0[,]1) × {(𝐹‘1)})
267, 25pcorev 25074 . . . . . 6 (𝐹 ∈ (II Cn 𝐽) → (𝐼(*𝑝𝐽)𝐹)( ≃ph𝐽)((0[,]1) × {(𝐹‘1)}))
276, 26syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼(*𝑝𝐽)𝐹)( ≃ph𝐽)((0[,]1) × {(𝐹‘1)}))
2812sneqd 4643 . . . . . 6 (𝜑 → {(𝐹‘1)} = {𝑌})
2928xpeq2d 5719 . . . . 5 (𝜑 → ((0[,]1) × {(𝐹‘1)}) = ((0[,]1) × {𝑌}))
3027, 29breqtrd 5174 . . . 4 (𝜑 → (𝐼(*𝑝𝐽)𝐹)( ≃ph𝐽)((0[,]1) × {𝑌}))
3124, 30erthi 8797 . . 3 (𝜑 → [(𝐼(*𝑝𝐽)𝐹)]( ≃ph𝐽) = [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph𝐽))
32 eqid 2735 . . . . 5 ((0[,]1) × {𝑌}) = ((0[,]1) × {𝑌})
331, 2, 3, 4, 32pi1grplem 25096 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 ∈ Grp ∧ [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph𝐽) = (0g𝐺)))
3433simprd 495 . . 3 (𝜑 → [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph𝐽) = (0g𝐺))
3522, 31, 343eqtrd 2779 . 2 (𝜑 → ([𝐼]( ≃ph𝐽)(+g𝐺)[𝐹]( ≃ph𝐽)) = (0g𝐺))
3633simpld 494 . . 3 (𝜑𝐺 ∈ Grp)
371, 2, 3, 4, 6, 15, 12elpi1i 25093 . . 3 (𝜑 → [𝐹]( ≃ph𝐽) ∈ (Base‘𝐺))
381, 2, 3, 4, 10, 13, 16elpi1i 25093 . . 3 (𝜑 → [𝐼]( ≃ph𝐽) ∈ (Base‘𝐺))
39 eqid 2735 . . . 4 (0g𝐺) = (0g𝐺)
40 pi1inv.n . . . 4 𝑁 = (invg𝐺)
412, 5, 39, 40grpinvid2 19023 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ [𝐹]( ≃ph𝐽) ∈ (Base‘𝐺) ∧ [𝐼]( ≃ph𝐽) ∈ (Base‘𝐺)) → ((𝑁‘[𝐹]( ≃ph𝐽)) = [𝐼]( ≃ph𝐽) ↔ ([𝐼]( ≃ph𝐽)(+g𝐺)[𝐹]( ≃ph𝐽)) = (0g𝐺)))
4236, 37, 38, 41syl3anc 1370 . 2 (𝜑 → ((𝑁‘[𝐹]( ≃ph𝐽)) = [𝐼]( ≃ph𝐽) ↔ ([𝐼]( ≃ph𝐽)(+g𝐺)[𝐹]( ≃ph𝐽)) = (0g𝐺)))
4335, 42mpbird 257 1 (𝜑 → (𝑁‘[𝐹]( ≃ph𝐽)) = [𝐼]( ≃ph𝐽))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  w3a 1086   = wceq 1537  wcel 2106  {csn 4631   cuni 4912   class class class wbr 5148  cmpt 5231   × cxp 5687  cfv 6563  (class class class)co 7431   Er wer 8741  [cec 8742  0cc0 11153  1c1 11154  cmin 11490  [,]cicc 13387  Basecbs 17245  +gcplusg 17298  0gc0g 17486  Grpcgrp 18964  invgcminusg 18965  TopOnctopon 22932   Cn ccn 23248  IIcii 24915  phcphtpc 25015  *𝑝cpco 25047   π1 cpi1 25050
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230  ax-pre-sup 11231  ax-addf 11232
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-tp 4636  df-op 4638  df-uni 4913  df-int 4952  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-se 5642  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-isom 6572  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-of 7697  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-supp 8185  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8505  df-2o 8506  df-er 8744  df-ec 8746  df-qs 8750  df-map 8867  df-ixp 8937  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-fsupp 9400  df-fi 9449  df-sup 9480  df-inf 9481  df-oi 9548  df-card 9977  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-div 11919  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-9 12334  df-n0 12525  df-z 12612  df-dec 12732  df-uz 12877  df-q 12989  df-rp 13033  df-xneg 13152  df-xadd 13153  df-xmul 13154  df-ioo 13388  df-icc 13391  df-fz 13545  df-fzo 13692  df-seq 14040  df-exp 14100  df-hash 14367  df-cj 15135  df-re 15136  df-im 15137  df-sqrt 15271  df-abs 15272  df-struct 17181  df-sets 17198  df-slot 17216  df-ndx 17228  df-base 17246  df-ress 17275  df-plusg 17311  df-mulr 17312  df-starv 17313  df-sca 17314  df-vsca 17315  df-ip 17316  df-tset 17317  df-ple 17318  df-ds 17320  df-unif 17321  df-hom 17322  df-cco 17323  df-rest 17469  df-topn 17470  df-0g 17488  df-gsum 17489  df-topgen 17490  df-pt 17491  df-prds 17494  df-xrs 17549  df-qtop 17554  df-imas 17555  df-qus 17556  df-xps 17557  df-mre 17631  df-mrc 17632  df-acs 17634  df-mgm 18666  df-sgrp 18745  df-mnd 18761  df-submnd 18810  df-grp 18967  df-minusg 18968  df-mulg 19099  df-cntz 19348  df-cmn 19815  df-psmet 21374  df-xmet 21375  df-met 21376  df-bl 21377  df-mopn 21378  df-cnfld 21383  df-top 22916  df-topon 22933  df-topsp 22955  df-bases 22969  df-cld 23043  df-cn 23251  df-cnp 23252  df-tx 23586  df-hmeo 23779  df-xms 24346  df-ms 24347  df-tms 24348  df-ii 24917  df-htpy 25016  df-phtpy 25017  df-phtpc 25038  df-pco 25052  df-om1 25053  df-pi1 25055
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator