Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  qusrn Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem qusrn 33119
Description: The natural map from elements to their cosets is surjective. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Mar-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
qusrn.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
qusrn.e 𝑈 = (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝑁))
qusrn.f 𝐹 = (𝑥𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁))
qusrn.n (𝜑𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
Assertion
Ref Expression
qusrn (𝜑 → ran 𝐹 = 𝑈)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐵   𝑥,𝐹   𝑥,𝐺   𝑥,𝑁   𝜑,𝑥
Allowed substitution hint:   𝑈(𝑥)

Proof of Theorem qusrn
Dummy variable is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 qusrn.e . . 3 𝑈 = (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝑁))
2 qusrn.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝐺)
3 eqid 2728 . . . 4 (LSSum‘𝐺) = (LSSum‘𝐺)
4 qusrn.n . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺))
5 nsgsubg 19112 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (NrmSGrp‘𝐺) → 𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
64, 5syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
76adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐵) → 𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
82, 3, 7qusbas2 33116 . . 3 (𝜑 → (𝐵 / (𝐺 ~QG 𝑁)) = ran (𝑥𝐵 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)))
91, 8eqtrid 2780 . 2 (𝜑𝑈 = ran (𝑥𝐵 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)))
10 qusrn.f . . . . . 6 𝐹 = (𝑥𝐵 ↦ [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁))
11 ovex 7453 . . . . . . 7 (𝐺 ~QG 𝑁) ∈ V
12 ecexg 8728 . . . . . . 7 ((𝐺 ~QG 𝑁) ∈ V → [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁) ∈ V)
1311, 12mp1i 13 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐵) → [𝑥](𝐺 ~QG 𝑁) ∈ V)
1410, 13dmmptd 6700 . . . . 5 (𝜑 → dom 𝐹 = 𝐵)
1514imaeq2d 6063 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 “ dom 𝐹) = (𝐹𝐵))
16 eqid 2728 . . . . 5 (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝑁)) = (𝐺 /s (𝐺 ~QG 𝑁))
17 eqid 2728 . . . . 5 ( ∈ (SubGrp‘𝐺) ↦ ran (𝑥 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁))) = ( ∈ (SubGrp‘𝐺) ↦ ran (𝑥 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)))
18 subgrcl 19085 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝐺 ∈ Grp)
192subgid 19082 . . . . . 6 (𝐺 ∈ Grp → 𝐵 ∈ (SubGrp‘𝐺))
204, 5, 18, 194syl 19 . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ (SubGrp‘𝐺))
21 ssidd 4003 . . . . 5 (𝜑 → (SubGrp‘𝐺) ⊆ (SubGrp‘𝐺))
222, 16, 3, 17, 10, 4, 20, 21qusima 33118 . . . 4 (𝜑 → (( ∈ (SubGrp‘𝐺) ↦ ran (𝑥 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)))‘𝐵) = (𝐹𝐵))
23 mpteq1 5241 . . . . . 6 ( = 𝐵 → (𝑥 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)) = (𝑥𝐵 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)))
2423rneqd 5940 . . . . 5 ( = 𝐵 → ran (𝑥 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)) = ran (𝑥𝐵 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)))
2520mptexd 7236 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥𝐵 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)) ∈ V)
2625rnexd 7923 . . . . 5 (𝜑 → ran (𝑥𝐵 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)) ∈ V)
2717, 24, 20, 26fvmptd3 7028 . . . 4 (𝜑 → (( ∈ (SubGrp‘𝐺) ↦ ran (𝑥 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)))‘𝐵) = ran (𝑥𝐵 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)))
2815, 22, 273eqtr2rd 2775 . . 3 (𝜑 → ran (𝑥𝐵 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)) = (𝐹 “ dom 𝐹))
29 imadmrn 6073 . . 3 (𝐹 “ dom 𝐹) = ran 𝐹
3028, 29eqtrdi 2784 . 2 (𝜑 → ran (𝑥𝐵 ↦ ({𝑥} (LSSum‘𝐺)𝑁)) = ran 𝐹)
319, 30eqtr2d 2769 1 (𝜑 → ran 𝐹 = 𝑈)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1534  wcel 2099  Vcvv 3471  {csn 4629  cmpt 5231  dom cdm 5678  ran crn 5679  cima 5681  cfv 6548  (class class class)co 7420  [cec 8722   / cqs 8723  Basecbs 17179   /s cqus 17486  Grpcgrp 18889  SubGrpcsubg 19074  NrmSGrpcnsg 19075   ~QG cqg 19076  LSSumclsm 19588
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4909  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7871  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-tpos 8231  df-frecs 8286  df-wrecs 8317  df-recs 8391  df-rdg 8430  df-er 8724  df-ec 8726  df-qs 8730  df-en 8964  df-dom 8965  df-sdom 8966  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12243  df-2 12305  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-0g 17422  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-grp 18892  df-minusg 18893  df-subg 19077  df-nsg 19078  df-eqg 19079  df-oppg 19296  df-lsm 19590
This theorem is referenced by:  algextdeglem4  33388
  Copyright terms: Public domain W3C validator