MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  smndex1mgm Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem smndex1mgm 18824
Description: The monoid of endofunctions on β„•0 restricted to the modulo function 𝐼 and the constant functions (πΊβ€˜πΎ) is a magma. (Contributed by AV, 14-Feb-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
smndex1ibas.m 𝑀 = (EndoFMndβ€˜β„•0)
smndex1ibas.n 𝑁 ∈ β„•
smndex1ibas.i 𝐼 = (π‘₯ ∈ β„•0 ↦ (π‘₯ mod 𝑁))
smndex1ibas.g 𝐺 = (𝑛 ∈ (0..^𝑁) ↦ (π‘₯ ∈ β„•0 ↦ 𝑛))
smndex1mgm.b 𝐡 = ({𝐼} βˆͺ βˆͺ 𝑛 ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘›)})
smndex1mgm.s 𝑆 = (𝑀 β†Ύs 𝐡)
Assertion
Ref Expression
smndex1mgm 𝑆 ∈ Mgm
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑁,𝑛   π‘₯,𝑀   𝑛,𝐺   𝑛,𝑀   π‘₯,𝐺   𝑛,𝐼,π‘₯
Allowed substitution hints:   𝐡(π‘₯,𝑛)   𝑆(π‘₯,𝑛)

Proof of Theorem smndex1mgm
Dummy variables 𝑏 π‘˜ π‘Ž π‘š are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 smndex1ibas.m . . . . . . 7 𝑀 = (EndoFMndβ€˜β„•0)
2 smndex1ibas.n . . . . . . 7 𝑁 ∈ β„•
3 smndex1ibas.i . . . . . . 7 𝐼 = (π‘₯ ∈ β„•0 ↦ (π‘₯ mod 𝑁))
4 smndex1ibas.g . . . . . . 7 𝐺 = (𝑛 ∈ (0..^𝑁) ↦ (π‘₯ ∈ β„•0 ↦ 𝑛))
5 smndex1mgm.b . . . . . . 7 𝐡 = ({𝐼} βˆͺ βˆͺ 𝑛 ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘›)})
61, 2, 3, 4, 5smndex1basss 18822 . . . . . 6 𝐡 βŠ† (Baseβ€˜π‘€)
7 ssel 3974 . . . . . . 7 (𝐡 βŠ† (Baseβ€˜π‘€) β†’ (π‘Ž ∈ 𝐡 β†’ π‘Ž ∈ (Baseβ€˜π‘€)))
8 ssel 3974 . . . . . . 7 (𝐡 βŠ† (Baseβ€˜π‘€) β†’ (𝑏 ∈ 𝐡 β†’ 𝑏 ∈ (Baseβ€˜π‘€)))
97, 8anim12d 607 . . . . . 6 (𝐡 βŠ† (Baseβ€˜π‘€) β†’ ((π‘Ž ∈ 𝐡 ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ (π‘Ž ∈ (Baseβ€˜π‘€) ∧ 𝑏 ∈ (Baseβ€˜π‘€))))
106, 9ax-mp 5 . . . . 5 ((π‘Ž ∈ 𝐡 ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ (π‘Ž ∈ (Baseβ€˜π‘€) ∧ 𝑏 ∈ (Baseβ€˜π‘€)))
11 eqid 2730 . . . . . 6 (Baseβ€˜π‘€) = (Baseβ€˜π‘€)
12 eqid 2730 . . . . . 6 (+gβ€˜π‘€) = (+gβ€˜π‘€)
131, 11, 12efmndov 18798 . . . . 5 ((π‘Ž ∈ (Baseβ€˜π‘€) ∧ 𝑏 ∈ (Baseβ€˜π‘€)) β†’ (π‘Ž(+gβ€˜π‘€)𝑏) = (π‘Ž ∘ 𝑏))
1410, 13syl 17 . . . 4 ((π‘Ž ∈ 𝐡 ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ (π‘Ž(+gβ€˜π‘€)𝑏) = (π‘Ž ∘ 𝑏))
15 simpl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘Ž = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐼) β†’ π‘Ž = 𝐼)
16 simpr 483 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘Ž = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐼) β†’ 𝑏 = 𝐼)
1715, 16coeq12d 5863 . . . . . . . . . . 11 ((π‘Ž = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐼) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) = (𝐼 ∘ 𝐼))
181, 2, 3smndex1iidm 18818 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 ∘ 𝐼) = 𝐼
1917, 18eqtrdi 2786 . . . . . . . . . 10 ((π‘Ž = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐼) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼)
2019orcd 869 . . . . . . . . 9 ((π‘Ž = 𝐼 ∧ 𝑏 = 𝐼) β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
2120ex 411 . . . . . . . 8 (π‘Ž = 𝐼 β†’ (𝑏 = 𝐼 β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))))
22 simpll 763 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((π‘Ž = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ π‘Ž = 𝐼)
23 simpr 483 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((π‘Ž = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜))
2422, 23coeq12d 5863 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘Ž = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) = (𝐼 ∘ (πΊβ€˜π‘˜)))
251, 2, 3, 4smndex1igid 18821 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘˜ ∈ (0..^𝑁) β†’ (𝐼 ∘ (πΊβ€˜π‘˜)) = (πΊβ€˜π‘˜))
2625ad2antlr 723 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘Ž = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ (𝐼 ∘ (πΊβ€˜π‘˜)) = (πΊβ€˜π‘˜))
2724, 26eqtrd 2770 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘Ž = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))
2827ex 411 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘Ž = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) β†’ (𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
2928reximdva 3166 . . . . . . . . . . 11 (π‘Ž = 𝐼 β†’ (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
3029imp 405 . . . . . . . . . 10 ((π‘Ž = 𝐼 ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))
3130olcd 870 . . . . . . . . 9 ((π‘Ž = 𝐼 ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
3231ex 411 . . . . . . . 8 (π‘Ž = 𝐼 β†’ (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))))
3321, 32jaod 855 . . . . . . 7 (π‘Ž = 𝐼 β†’ ((𝑏 = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))))
34 simpr 483 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑏 = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜))
35 simpll 763 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑏 = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ 𝑏 = 𝐼)
3634, 35coeq12d 5863 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑏 = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) = ((πΊβ€˜π‘˜) ∘ 𝐼))
371, 2, 3smndex1ibas 18817 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐼 ∈ (Baseβ€˜π‘€)
381, 2, 3, 4smndex1gid 18820 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐼 ∈ (Baseβ€˜π‘€) ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜) ∘ 𝐼) = (πΊβ€˜π‘˜))
3937, 38mpan 686 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘˜ ∈ (0..^𝑁) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜) ∘ 𝐼) = (πΊβ€˜π‘˜))
4039ad2antlr 723 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑏 = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜) ∘ 𝐼) = (πΊβ€˜π‘˜))
4136, 40eqtrd 2770 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑏 = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))
4241ex 411 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑏 = 𝐼 ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) β†’ (π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
4342reximdva 3166 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = 𝐼 β†’ (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
4443imp 405 . . . . . . . . . 10 ((𝑏 = 𝐼 ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))
4544olcd 870 . . . . . . . . 9 ((𝑏 = 𝐼 ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
4645expcom 412 . . . . . . . 8 (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ (𝑏 = 𝐼 β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))))
47 fveq2 6890 . . . . . . . . . . 11 (π‘˜ = π‘š β†’ (πΊβ€˜π‘˜) = (πΊβ€˜π‘š))
4847eqeq2d 2741 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ = π‘š β†’ (𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜) ↔ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘š)))
4948cbvrexvw 3233 . . . . . . . . 9 (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜) ↔ βˆƒπ‘š ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘š))
50 simpr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((π‘š ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘š)) ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜))
51 simpllr 772 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((π‘š ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘š)) ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘š))
5250, 51coeq12d 5863 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((π‘š ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘š)) ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) = ((πΊβ€˜π‘˜) ∘ (πΊβ€˜π‘š)))
531, 2, 3, 4smndex1gbas 18819 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (π‘š ∈ (0..^𝑁) β†’ (πΊβ€˜π‘š) ∈ (Baseβ€˜π‘€))
541, 2, 3, 4smndex1gid 18820 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((πΊβ€˜π‘š) ∈ (Baseβ€˜π‘€) ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜) ∘ (πΊβ€˜π‘š)) = (πΊβ€˜π‘˜))
5553, 54sylan 578 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((π‘š ∈ (0..^𝑁) ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜) ∘ (πΊβ€˜π‘š)) = (πΊβ€˜π‘˜))
5655ad4ant13 747 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((π‘š ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘š)) ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ ((πΊβ€˜π‘˜) ∘ (πΊβ€˜π‘š)) = (πΊβ€˜π‘˜))
5752, 56eqtrd 2770 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((π‘š ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘š)) ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) ∧ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))
5857ex 411 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘š ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘š)) ∧ π‘˜ ∈ (0..^𝑁)) β†’ (π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
5958reximdva 3166 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘š ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘š)) β†’ (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
6059rexlimiva 3145 . . . . . . . . . . . 12 (βˆƒπ‘š ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘š) β†’ (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
6160imp 405 . . . . . . . . . . 11 ((βˆƒπ‘š ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘š) ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))
6261olcd 870 . . . . . . . . . 10 ((βˆƒπ‘š ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘š) ∧ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
6362expcom 412 . . . . . . . . 9 (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ (βˆƒπ‘š ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘š) β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))))
6449, 63biimtrid 241 . . . . . . . 8 (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))))
6546, 64jaod 855 . . . . . . 7 (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜) β†’ ((𝑏 = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))))
6633, 65jaoi 853 . . . . . 6 ((π‘Ž = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ ((𝑏 = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)) β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))))
6766imp 405 . . . . 5 (((π‘Ž = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) ∧ (𝑏 = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜))) β†’ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
685eleq2i 2823 . . . . . . . 8 (π‘Ž ∈ 𝐡 ↔ π‘Ž ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ 𝑛 ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘›)}))
69 fveq2 6890 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = π‘˜ β†’ (πΊβ€˜π‘›) = (πΊβ€˜π‘˜))
7069sneqd 4639 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = π‘˜ β†’ {(πΊβ€˜π‘›)} = {(πΊβ€˜π‘˜)})
7170cbviunv 5042 . . . . . . . . . 10 βˆͺ 𝑛 ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘›)} = βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}
7271uneq2i 4159 . . . . . . . . 9 ({𝐼} βˆͺ βˆͺ 𝑛 ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘›)}) = ({𝐼} βˆͺ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)})
7372eleq2i 2823 . . . . . . . 8 (π‘Ž ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ 𝑛 ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘›)}) ↔ π‘Ž ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}))
7468, 73bitri 274 . . . . . . 7 (π‘Ž ∈ 𝐡 ↔ π‘Ž ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}))
75 elun 4147 . . . . . . 7 (π‘Ž ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}) ↔ (π‘Ž ∈ {𝐼} ∨ π‘Ž ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}))
76 velsn 4643 . . . . . . . 8 (π‘Ž ∈ {𝐼} ↔ π‘Ž = 𝐼)
77 eliun 5000 . . . . . . . . 9 (π‘Ž ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž ∈ {(πΊβ€˜π‘˜)})
78 velsn 4643 . . . . . . . . . 10 (π‘Ž ∈ {(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜))
7978rexbii 3092 . . . . . . . . 9 (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž ∈ {(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜))
8077, 79bitri 274 . . . . . . . 8 (π‘Ž ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜))
8176, 80orbi12i 911 . . . . . . 7 ((π‘Ž ∈ {𝐼} ∨ π‘Ž ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}) ↔ (π‘Ž = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)))
8274, 75, 813bitri 296 . . . . . 6 (π‘Ž ∈ 𝐡 ↔ (π‘Ž = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)))
835eleq2i 2823 . . . . . . . 8 (𝑏 ∈ 𝐡 ↔ 𝑏 ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ 𝑛 ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘›)}))
8472eleq2i 2823 . . . . . . . 8 (𝑏 ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ 𝑛 ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘›)}) ↔ 𝑏 ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}))
8583, 84bitri 274 . . . . . . 7 (𝑏 ∈ 𝐡 ↔ 𝑏 ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}))
86 elun 4147 . . . . . . 7 (𝑏 ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}) ↔ (𝑏 ∈ {𝐼} ∨ 𝑏 ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}))
87 velsn 4643 . . . . . . . 8 (𝑏 ∈ {𝐼} ↔ 𝑏 = 𝐼)
88 eliun 5000 . . . . . . . . 9 (𝑏 ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 ∈ {(πΊβ€˜π‘˜)})
89 velsn 4643 . . . . . . . . . 10 (𝑏 ∈ {(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ 𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜))
9089rexbii 3092 . . . . . . . . 9 (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 ∈ {(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜))
9188, 90bitri 274 . . . . . . . 8 (𝑏 ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜))
9287, 91orbi12i 911 . . . . . . 7 ((𝑏 ∈ {𝐼} ∨ 𝑏 ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}) ↔ (𝑏 = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)))
9385, 86, 923bitri 296 . . . . . 6 (𝑏 ∈ 𝐡 ↔ (𝑏 = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜)))
9482, 93anbi12i 625 . . . . 5 ((π‘Ž ∈ 𝐡 ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) ↔ ((π‘Ž = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)π‘Ž = (πΊβ€˜π‘˜)) ∧ (𝑏 = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)𝑏 = (πΊβ€˜π‘˜))))
955eleq2i 2823 . . . . . . 7 ((π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ 𝐡 ↔ (π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ 𝑛 ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘›)}))
9672eleq2i 2823 . . . . . . 7 ((π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ 𝑛 ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘›)}) ↔ (π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}))
9795, 96bitri 274 . . . . . 6 ((π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ 𝐡 ↔ (π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}))
98 elun 4147 . . . . . 6 ((π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ ({𝐼} βˆͺ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}) ↔ ((π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ {𝐼} ∨ (π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}))
99 vex 3476 . . . . . . . . 9 π‘Ž ∈ V
100 vex 3476 . . . . . . . . 9 𝑏 ∈ V
10199, 100coex 7923 . . . . . . . 8 (π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ V
102101elsn 4642 . . . . . . 7 ((π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ {𝐼} ↔ (π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼)
103 eliun 5000 . . . . . . . 8 ((π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ {(πΊβ€˜π‘˜)})
104101elsn 4642 . . . . . . . . 9 ((π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ {(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ (π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))
105104rexbii 3092 . . . . . . . 8 (βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ {(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))
106103, 105bitri 274 . . . . . . 7 ((π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)} ↔ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜))
107102, 106orbi12i 911 . . . . . 6 (((π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ {𝐼} ∨ (π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ βˆͺ π‘˜ ∈ (0..^𝑁){(πΊβ€˜π‘˜)}) ↔ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
10897, 98, 1073bitri 296 . . . . 5 ((π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ 𝐡 ↔ ((π‘Ž ∘ 𝑏) = 𝐼 ∨ βˆƒπ‘˜ ∈ (0..^𝑁)(π‘Ž ∘ 𝑏) = (πΊβ€˜π‘˜)))
10967, 94, 1083imtr4i 291 . . . 4 ((π‘Ž ∈ 𝐡 ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ (π‘Ž ∘ 𝑏) ∈ 𝐡)
11014, 109eqeltrd 2831 . . 3 ((π‘Ž ∈ 𝐡 ∧ 𝑏 ∈ 𝐡) β†’ (π‘Ž(+gβ€˜π‘€)𝑏) ∈ 𝐡)
111110rgen2 3195 . 2 βˆ€π‘Ž ∈ 𝐡 βˆ€π‘ ∈ 𝐡 (π‘Ž(+gβ€˜π‘€)𝑏) ∈ 𝐡
112 smndex1mgm.s . . . 4 𝑆 = (𝑀 β†Ύs 𝐡)
113112ovexi 7445 . . 3 𝑆 ∈ V
1141, 2, 3, 4, 5, 112smndex1bas 18823 . . . . 5 (Baseβ€˜π‘†) = 𝐡
115114eqcomi 2739 . . . 4 𝐡 = (Baseβ€˜π‘†)
116115fvexi 6904 . . . . 5 𝐡 ∈ V
117112, 12ressplusg 17239 . . . . 5 (𝐡 ∈ V β†’ (+gβ€˜π‘€) = (+gβ€˜π‘†))
118116, 117ax-mp 5 . . . 4 (+gβ€˜π‘€) = (+gβ€˜π‘†)
119115, 118ismgm 18566 . . 3 (𝑆 ∈ V β†’ (𝑆 ∈ Mgm ↔ βˆ€π‘Ž ∈ 𝐡 βˆ€π‘ ∈ 𝐡 (π‘Ž(+gβ€˜π‘€)𝑏) ∈ 𝐡))
120113, 119ax-mp 5 . 2 (𝑆 ∈ Mgm ↔ βˆ€π‘Ž ∈ 𝐡 βˆ€π‘ ∈ 𝐡 (π‘Ž(+gβ€˜π‘€)𝑏) ∈ 𝐡)
121111, 120mpbir 230 1 𝑆 ∈ Mgm
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∨ wo 843   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  βˆ€wral 3059  βˆƒwrex 3068  Vcvv 3472   βˆͺ cun 3945   βŠ† wss 3947  {csn 4627  βˆͺ ciun 4996   ↦ cmpt 5230   ∘ ccom 5679  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7411  0cc0 11112  β„•cn 12216  β„•0cn0 12476  ..^cfzo 13631   mod cmo 13838  Basecbs 17148   β†Ύs cress 17177  +gcplusg 17201  Mgmcmgm 18563  EndoFMndcefmnd 18785
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-er 8705  df-map 8824  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-sup 9439  df-inf 9440  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-div 11876  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-9 12286  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827  df-rp 12979  df-fz 13489  df-fzo 13632  df-fl 13761  df-mod 13839  df-struct 17084  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-ress 17178  df-plusg 17214  df-tset 17220  df-mgm 18565  df-efmnd 18786
This theorem is referenced by:  smndex1sgrp  18825
  Copyright terms: Public domain W3C validator