Theorem psgnfix2 21813

Description: A permutation of a finite set fixing one element is generated by transpositions not involving the fixed element. (Contributed by AV, 17-Jan-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
psgnfix.p	⊢ 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
psgnfix.t	⊢ 𝑇 = ran (pmTrsp‘(𝑁 ∖ {𝐾}))
psgnfix.s	⊢ 𝑆 = (SymGrp‘(𝑁 ∖ {𝐾}))
psgnfix.z	⊢ 𝑍 = (SymGrp‘𝑁)
psgnfix.r	⊢ 𝑅 = ran (pmTrsp‘𝑁)

Assertion

Ref	Expression
psgnfix2	⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝐾 ∈ 𝑁) → (𝑄 ∈ {𝑞 ∈ 𝑃 ∣ (𝑞‘𝐾) = 𝐾} → ∃𝑤 ∈ Word 𝑅𝑄 = (𝑍 Σg 𝑤)))

Distinct variable groups:   𝐾,𝑞   𝑤,𝐾   𝑤,𝑁   𝑃,𝑞   𝑤,𝑄   𝑤,𝑆   𝑤,𝑇   𝑄,𝑞   𝑤,𝑅   𝑤,𝑍

Allowed substitution hints:   𝑃(𝑤)   𝑅(𝑞)   𝑆(𝑞)   𝑇(𝑞)   𝑁(𝑞)   𝑍(𝑞)

Proof of Theorem psgnfix2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elrabi 3641	. . . 4 ⊢ (𝑄 ∈ {𝑞 ∈ 𝑃 ∣ (𝑞‘𝐾) = 𝐾} → 𝑄 ∈ 𝑃)
2	1	adantl 487	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝐾 ∈ 𝑁) ∧ 𝑄 ∈ {𝑞 ∈ 𝑃 ∣ (𝑞‘𝐾) = 𝐾}) → 𝑄 ∈ 𝑃)
3		psgnfix.z	. . . . . 6 ⊢ 𝑍 = (SymGrp‘𝑁)
4		psgnfix.p	. . . . . . 7 ⊢ 𝑃 = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
5	3	fveq2i 6882	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘𝑍) = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
6	4, 5	eqtr4i 2786	. . . . . 6 ⊢ 𝑃 = (Base‘𝑍)
7		psgnfix.r	. . . . . 6 ⊢ 𝑅 = ran (pmTrsp‘𝑁)
8	3, 6, 7	psgnfitr 19645	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ Fin → (𝑄 ∈ 𝑃 ↔ ∃𝑤 ∈ Word 𝑅𝑄 = (𝑍 Σg 𝑤)))
9	8	bicomd 226	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ Fin → (∃𝑤 ∈ Word 𝑅𝑄 = (𝑍 Σg 𝑤) ↔ 𝑄 ∈ 𝑃))
10	9	ad2antrr 739	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝐾 ∈ 𝑁) ∧ 𝑄 ∈ {𝑞 ∈ 𝑃 ∣ (𝑞‘𝐾) = 𝐾}) → (∃𝑤 ∈ Word 𝑅𝑄 = (𝑍 Σg 𝑤) ↔ 𝑄 ∈ 𝑃))
11	2, 10	mpbird 260	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝐾 ∈ 𝑁) ∧ 𝑄 ∈ {𝑞 ∈ 𝑃 ∣ (𝑞‘𝐾) = 𝐾}) → ∃𝑤 ∈ Word 𝑅𝑄 = (𝑍 Σg 𝑤))
12	11	ex 418	1 ⊢ ((𝑁 ∈ Fin ∧ 𝐾 ∈ 𝑁) → (𝑄 ∈ {𝑞 ∈ 𝑃 ∣ (𝑞‘𝐾) = 𝐾} → ∃𝑤 ∈ Word 𝑅𝑄 = (𝑍 Σg 𝑤)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3086  {crab 3412   ∖ cdif 3896  {csn 4584  ran crn 5656  ‘cfv 6533  (class class class)co 7414  Fincfn 8953  Word cword 14579  Basecbs 17302   Σ_g cgsu 17526  SymGrpcsymg 19497  pmTrspcpmtr 19569

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737  ax-cnex 11181  ax-resscn 11182  ax-1cn 11183  ax-icn 11184  ax-addcl 11185  ax-addrcl 11186  ax-mulcl 11187  ax-mulrcl 11188  ax-mulcom 11189  ax-addass 11190  ax-mulass 11191  ax-distr 11192  ax-i2m1 11193  ax-1ne0 11194  ax-1rid 11195  ax-rnegex 11196  ax-rrecex 11197  ax-cnre 11198  ax-pre-lttri 11199  ax-pre-lttrn 11200  ax-pre-ltadd 11201  ax-pre-mulgt0 11202

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  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 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-1o 8456  df-2o 8457  df-er 8697  df-map 8829  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-card 9945  df-pnf 11270  df-mnf 11271  df-xr 11272  df-ltxr 11273  df-le 11274  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12259  df-2 12328  df-3 12329  df-4 12330  df-5 12331  df-6 12332  df-7 12333  df-8 12334  df-9 12335  df-n0 12530  df-z 12617  df-uz 12889  df-fz 13563  df-fzo 13711  df-seq 14067  df-hash 14396  df-word 14580  df-concat 14637  df-s1 14664  df-struct 17240  df-sets 17257  df-slot 17275  df-ndx 17287  df-base 17303  df-ress 17324  df-plusg 17356  df-tset 17362  df-0g 17527  df-gsum 17528  df-mre 17671  df-mrc 17672  df-acs 17674  df-mgm 18731  df-sgrp 18822  df-mnd 18838  df-submnd 18893  df-efmnd 18979  df-grp 19061  df-minusg 19062  df-subg 19247  df-symg 19498  df-pmtr 19570

This theorem is used by:  psgndif  21816