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

Theorem pi1inv 23655
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 2821 . . . 4 (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
3 pi1inv.j . . . 4 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
4 pi1inv.y . . . 4 (𝜑𝑌𝑋)
5 eqid 2821 . . . 4 (+g𝐺) = (+g𝐺)
6 pi1inv.f . . . . . . 7 (𝜑𝐹 ∈ (II Cn 𝐽))
7 pi1inv.i . . . . . . . 8 𝐼 = (𝑥 ∈ (0[,]1) ↦ (𝐹‘(1 − 𝑥)))
87pcorevcl 23628 . . . . . . 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 1138 . . . . 5 (𝜑𝐼 ∈ (II Cn 𝐽))
119simp2d 1139 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼‘0) = (𝐹‘1))
12 pi1inv.1 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐹‘1) = 𝑌)
1311, 12eqtrd 2856 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼‘0) = 𝑌)
149simp3d 1140 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼‘1) = (𝐹‘0))
15 pi1inv.0 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐹‘0) = 𝑌)
1614, 15eqtrd 2856 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼‘1) = 𝑌)
172a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺))
181, 3, 4, 17pi1eluni 23645 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼 (Base‘𝐺) ↔ (𝐼 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐼‘0) = 𝑌 ∧ (𝐼‘1) = 𝑌)))
1910, 13, 16, 18mpbir3and 1338 . . . 4 (𝜑𝐼 (Base‘𝐺))
201, 3, 4, 17pi1eluni 23645 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹 (Base‘𝐺) ↔ (𝐹 ∈ (II Cn 𝐽) ∧ (𝐹‘0) = 𝑌 ∧ (𝐹‘1) = 𝑌)))
216, 15, 12, 20mpbir3and 1338 . . . 4 (𝜑𝐹 (Base‘𝐺))
221, 2, 3, 4, 5, 19, 21pi1addval 23651 . . 3 (𝜑 → ([𝐼]( ≃ph𝐽)(+g𝐺)[𝐹]( ≃ph𝐽)) = [(𝐼(*𝑝𝐽)𝐹)]( ≃ph𝐽))
23 phtpcer 23598 . . . . 5 ( ≃ph𝐽) Er (II Cn 𝐽)
2423a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ( ≃ph𝐽) Er (II Cn 𝐽))
25 eqid 2821 . . . . . . 7 ((0[,]1) × {(𝐹‘1)}) = ((0[,]1) × {(𝐹‘1)})
267, 25pcorev 23630 . . . . . 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 4578 . . . . . 6 (𝜑 → {(𝐹‘1)} = {𝑌})
2928xpeq2d 5584 . . . . 5 (𝜑 → ((0[,]1) × {(𝐹‘1)}) = ((0[,]1) × {𝑌}))
3027, 29breqtrd 5091 . . . 4 (𝜑 → (𝐼(*𝑝𝐽)𝐹)( ≃ph𝐽)((0[,]1) × {𝑌}))
3124, 30erthi 8339 . . 3 (𝜑 → [(𝐼(*𝑝𝐽)𝐹)]( ≃ph𝐽) = [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph𝐽))
32 eqid 2821 . . . . 5 ((0[,]1) × {𝑌}) = ((0[,]1) × {𝑌})
331, 2, 3, 4, 32pi1grplem 23652 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 ∈ Grp ∧ [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph𝐽) = (0g𝐺)))
3433simprd 498 . . 3 (𝜑 → [((0[,]1) × {𝑌})]( ≃ph𝐽) = (0g𝐺))
3522, 31, 343eqtrd 2860 . 2 (𝜑 → ([𝐼]( ≃ph𝐽)(+g𝐺)[𝐹]( ≃ph𝐽)) = (0g𝐺))
3633simpld 497 . . 3 (𝜑𝐺 ∈ Grp)
371, 2, 3, 4, 6, 15, 12elpi1i 23649 . . 3 (𝜑 → [𝐹]( ≃ph𝐽) ∈ (Base‘𝐺))
381, 2, 3, 4, 10, 13, 16elpi1i 23649 . . 3 (𝜑 → [𝐼]( ≃ph𝐽) ∈ (Base‘𝐺))
39 eqid 2821 . . . 4 (0g𝐺) = (0g𝐺)
40 pi1inv.n . . . 4 𝑁 = (invg𝐺)
412, 5, 39, 40grpinvid2 18154 . . 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 1367 . 2 (𝜑 → ((𝑁‘[𝐹]( ≃ph𝐽)) = [𝐼]( ≃ph𝐽) ↔ ([𝐼]( ≃ph𝐽)(+g𝐺)[𝐹]( ≃ph𝐽)) = (0g𝐺)))
4335, 42mpbird 259 1 (𝜑 → (𝑁‘[𝐹]( ≃ph𝐽)) = [𝐼]( ≃ph𝐽))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 208  w3a 1083   = wceq 1533  wcel 2110  {csn 4566   cuni 4837   class class class wbr 5065  cmpt 5145   × cxp 5552  cfv 6354  (class class class)co 7155   Er wer 8285  [cec 8286  0cc0 10536  1c1 10537  cmin 10869  [,]cicc 12740  Basecbs 16482  +gcplusg 16564  0gc0g 16712  Grpcgrp 18102  invgcminusg 18103  TopOnctopon 21517   Cn ccn 21831  IIcii 23482  phcphtpc 23572  *𝑝cpco 23603   π1 cpi1 23606
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 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-rep 5189  ax-sep 5202  ax-nul 5209  ax-pow 5265  ax-pr 5329  ax-un 7460  ax-cnex 10592  ax-resscn 10593  ax-1cn 10594  ax-icn 10595  ax-addcl 10596  ax-addrcl 10597  ax-mulcl 10598  ax-mulrcl 10599  ax-mulcom 10600  ax-addass 10601  ax-mulass 10602  ax-distr 10603  ax-i2m1 10604  ax-1ne0 10605  ax-1rid 10606  ax-rnegex 10607  ax-rrecex 10608  ax-cnre 10609  ax-pre-lttri 10610  ax-pre-lttrn 10611  ax-pre-ltadd 10612  ax-pre-mulgt0 10613  ax-pre-sup 10614  ax-addf 10615  ax-mulf 10616
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1536  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3772  df-csb 3883  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-pss 3953  df-nul 4291  df-if 4467  df-pw 4540  df-sn 4567  df-pr 4569  df-tp 4571  df-op 4573  df-uni 4838  df-int 4876  df-iun 4920  df-iin 4921  df-br 5066  df-opab 5128  df-mpt 5146  df-tr 5172  df-id 5459  df-eprel 5464  df-po 5473  df-so 5474  df-fr 5513  df-se 5514  df-we 5515  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-rn 5565  df-res 5566  df-ima 5567  df-pred 6147  df-ord 6193  df-on 6194  df-lim 6195  df-suc 6196  df-iota 6313  df-fun 6356  df-fn 6357  df-f 6358  df-f1 6359  df-fo 6360  df-f1o 6361  df-fv 6362  df-isom 6363  df-riota 7113  df-ov 7158  df-oprab 7159  df-mpo 7160  df-of 7408  df-om 7580  df-1st 7688  df-2nd 7689  df-supp 7830  df-wrecs 7946  df-recs 8007  df-rdg 8045  df-1o 8101  df-2o 8102  df-oadd 8105  df-er 8288  df-ec 8290  df-qs 8294  df-map 8407  df-ixp 8461  df-en 8509  df-dom 8510  df-sdom 8511  df-fin 8512  df-fsupp 8833  df-fi 8874  df-sup 8905  df-inf 8906  df-oi 8973  df-card 9367  df-pnf 10676  df-mnf 10677  df-xr 10678  df-ltxr 10679  df-le 10680  df-sub 10871  df-neg 10872  df-div 11297  df-nn 11638  df-2 11699  df-3 11700  df-4 11701  df-5 11702  df-6 11703  df-7 11704  df-8 11705  df-9 11706  df-n0 11897  df-z 11981  df-dec 12098  df-uz 12243  df-q 12348  df-rp 12389  df-xneg 12506  df-xadd 12507  df-xmul 12508  df-ioo 12741  df-icc 12744  df-fz 12892  df-fzo 13033  df-seq 13369  df-exp 13429  df-hash 13690  df-cj 14457  df-re 14458  df-im 14459  df-sqrt 14593  df-abs 14594  df-struct 16484  df-ndx 16485  df-slot 16486  df-base 16488  df-sets 16489  df-ress 16490  df-plusg 16577  df-mulr 16578  df-starv 16579  df-sca 16580  df-vsca 16581  df-ip 16582  df-tset 16583  df-ple 16584  df-ds 16586  df-unif 16587  df-hom 16588  df-cco 16589  df-rest 16695  df-topn 16696  df-0g 16714  df-gsum 16715  df-topgen 16716  df-pt 16717  df-prds 16720  df-xrs 16774  df-qtop 16779  df-imas 16780  df-qus 16781  df-xps 16782  df-mre 16856  df-mrc 16857  df-acs 16859  df-mgm 17851  df-sgrp 17900  df-mnd 17911  df-submnd 17956  df-grp 18105  df-minusg 18106  df-mulg 18224  df-cntz 18446  df-cmn 18907  df-psmet 20536  df-xmet 20537  df-met 20538  df-bl 20539  df-mopn 20540  df-cnfld 20545  df-top 21501  df-topon 21518  df-topsp 21540  df-bases 21553  df-cld 21626  df-cn 21834  df-cnp 21835  df-tx 22169  df-hmeo 22362  df-xms 22929  df-ms 22930  df-tms 22931  df-ii 23484  df-htpy 23573  df-phtpy 23574  df-phtpc 23595  df-pco 23608  df-om1 23609  df-pi1 23611
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator