Theorem psgnfix2 21905

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 6888	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘𝑍) = (Base‘(SymGrp‘𝑁))
6	4, 5	eqtr4i 2787	. . . . . 6 ⊢ 𝑃 = (Base‘𝑍)
7		psgnfix.r	. . . . . 6 ⊢ 𝑅 = ran (pmTrsp‘𝑁)
8	3, 6, 7	psgnfitr 19731	. . . . 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 3087  {crab 3413   ∖ cdif 3896  {csn 4584  ran crn 5652  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Fincfn 8973  Word cword 14658  Basecbs 17387   Σ_g cgsu 17611  SymGrpcsymg 19583  pmTrspcpmtr 19655

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 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277

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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  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 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-uz 12966  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-hash 14475  df-word 14659  df-concat 14716  df-s1 14743  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-tset 17447  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-efmnd 19065  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-subg 19333  df-symg 19584  df-pmtr 19656

This theorem is used by:  psgndif  21908