MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  sylow3lem5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sylow3lem5 19629
Description: Lemma for sylow3 19631, second part. Reduce the group action of sylow3lem1 19625 to a given Sylow subgroup. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
sylow3.x 𝑋 = (Base‘𝐺)
sylow3.g (𝜑𝐺 ∈ Grp)
sylow3.xf (𝜑𝑋 ∈ Fin)
sylow3.p (𝜑𝑃 ∈ ℙ)
sylow3lem5.a + = (+g𝐺)
sylow3lem5.d = (-g𝐺)
sylow3lem5.k (𝜑𝐾 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺))
sylow3lem5.m = (𝑥𝐾, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥)))
Assertion
Ref Expression
sylow3lem5 (𝜑 ∈ ((𝐺s 𝐾) GrpAct (𝑃 pSyl 𝐺)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,   𝑥, ,𝑦,𝑧   𝑥,𝐾,𝑦,𝑧   𝑥,𝑋,𝑦,𝑧   𝑥,𝐺,𝑦,𝑧   𝜑,𝑥,𝑦,𝑧   𝑥, + ,𝑦,𝑧   𝑥,𝑃,𝑦,𝑧

Proof of Theorem sylow3lem5
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑐 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sylow3lem5.k . . . . . 6 (𝜑𝐾 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺))
2 slwsubg 19608 . . . . . 6 (𝐾 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) → 𝐾 ∈ (SubGrp‘𝐺))
31, 2syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐾 ∈ (SubGrp‘𝐺))
4 sylow3.x . . . . . 6 𝑋 = (Base‘𝐺)
54subgss 19121 . . . . 5 (𝐾 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝐾𝑋)
63, 5syl 17 . . . 4 (𝜑𝐾𝑋)
7 ssid 4002 . . . 4 (𝑃 pSyl 𝐺) ⊆ (𝑃 pSyl 𝐺)
8 resmpo 7545 . . . 4 ((𝐾𝑋 ∧ (𝑃 pSyl 𝐺) ⊆ (𝑃 pSyl 𝐺)) → ((𝑥𝑋, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥))) ↾ (𝐾 × (𝑃 pSyl 𝐺))) = (𝑥𝐾, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥))))
96, 7, 8sylancl 584 . . 3 (𝜑 → ((𝑥𝑋, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥))) ↾ (𝐾 × (𝑃 pSyl 𝐺))) = (𝑥𝐾, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥))))
10 sylow3lem5.m . . 3 = (𝑥𝐾, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥)))
119, 10eqtr4di 2784 . 2 (𝜑 → ((𝑥𝑋, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥))) ↾ (𝐾 × (𝑃 pSyl 𝐺))) = )
12 sylow3.g . . . 4 (𝜑𝐺 ∈ Grp)
13 sylow3.xf . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ Fin)
14 sylow3.p . . . 4 (𝜑𝑃 ∈ ℙ)
15 sylow3lem5.a . . . 4 + = (+g𝐺)
16 sylow3lem5.d . . . 4 = (-g𝐺)
17 oveq2 7432 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 𝑐 → (𝑥 + 𝑧) = (𝑥 + 𝑐))
1817oveq1d 7439 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑐 → ((𝑥 + 𝑧) 𝑥) = ((𝑥 + 𝑐) 𝑥))
1918cbvmptv 5266 . . . . . . 7 (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥)) = (𝑐𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑐) 𝑥))
20 oveq1 7431 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑎 → (𝑥 + 𝑐) = (𝑎 + 𝑐))
21 id 22 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑎𝑥 = 𝑎)
2220, 21oveq12d 7442 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑎 → ((𝑥 + 𝑐) 𝑥) = ((𝑎 + 𝑐) 𝑎))
2322mpteq2dv 5255 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑎 → (𝑐𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑐) 𝑥)) = (𝑐𝑦 ↦ ((𝑎 + 𝑐) 𝑎)))
2419, 23eqtrid 2778 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑎 → (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥)) = (𝑐𝑦 ↦ ((𝑎 + 𝑐) 𝑎)))
2524rneqd 5944 . . . . 5 (𝑥 = 𝑎 → ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥)) = ran (𝑐𝑦 ↦ ((𝑎 + 𝑐) 𝑎)))
26 mpteq1 5246 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑏 → (𝑐𝑦 ↦ ((𝑎 + 𝑐) 𝑎)) = (𝑐𝑏 ↦ ((𝑎 + 𝑐) 𝑎)))
2726rneqd 5944 . . . . 5 (𝑦 = 𝑏 → ran (𝑐𝑦 ↦ ((𝑎 + 𝑐) 𝑎)) = ran (𝑐𝑏 ↦ ((𝑎 + 𝑐) 𝑎)))
2825, 27cbvmpov 7520 . . . 4 (𝑥𝑋, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥))) = (𝑎𝑋, 𝑏 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑐𝑏 ↦ ((𝑎 + 𝑐) 𝑎)))
294, 12, 13, 14, 15, 16, 28sylow3lem1 19625 . . 3 (𝜑 → (𝑥𝑋, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥))) ∈ (𝐺 GrpAct (𝑃 pSyl 𝐺)))
30 eqid 2726 . . . 4 (𝐺s 𝐾) = (𝐺s 𝐾)
3130gasubg 19296 . . 3 (((𝑥𝑋, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥))) ∈ (𝐺 GrpAct (𝑃 pSyl 𝐺)) ∧ 𝐾 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → ((𝑥𝑋, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥))) ↾ (𝐾 × (𝑃 pSyl 𝐺))) ∈ ((𝐺s 𝐾) GrpAct (𝑃 pSyl 𝐺)))
3229, 3, 31syl2anc 582 . 2 (𝜑 → ((𝑥𝑋, 𝑦 ∈ (𝑃 pSyl 𝐺) ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ ((𝑥 + 𝑧) 𝑥))) ↾ (𝐾 × (𝑃 pSyl 𝐺))) ∈ ((𝐺s 𝐾) GrpAct (𝑃 pSyl 𝐺)))
3311, 32eqeltrrd 2827 1 (𝜑 ∈ ((𝐺s 𝐾) GrpAct (𝑃 pSyl 𝐺)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1534  wcel 2099  wss 3947  cmpt 5236   × cxp 5680  ran crn 5683  cres 5684  cfv 6554  (class class class)co 7424  cmpo 7426  Fincfn 8974  cprime 16672  Basecbs 17213  s cress 17242  +gcplusg 17266  Grpcgrp 18928  -gcsg 18930  SubGrpcsubg 19114   GrpAct cga 19283   pSyl cslw 19525
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 2697  ax-rep 5290  ax-sep 5304  ax-nul 5311  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-inf2 9684  ax-cnex 11214  ax-resscn 11215  ax-1cn 11216  ax-icn 11217  ax-addcl 11218  ax-addrcl 11219  ax-mulcl 11220  ax-mulrcl 11221  ax-mulcom 11222  ax-addass 11223  ax-mulass 11224  ax-distr 11225  ax-i2m1 11226  ax-1ne0 11227  ax-1rid 11228  ax-rnegex 11229  ax-rrecex 11230  ax-cnre 11231  ax-pre-lttri 11232  ax-pre-lttrn 11233  ax-pre-ltadd 11234  ax-pre-mulgt0 11235  ax-pre-sup 11236
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3464  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3967  df-nul 4326  df-if 4534  df-pw 4609  df-sn 4634  df-pr 4636  df-op 4640  df-uni 4914  df-int 4955  df-iun 5003  df-disj 5119  df-br 5154  df-opab 5216  df-mpt 5237  df-tr 5271  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6312  df-ord 6379  df-on 6380  df-lim 6381  df-suc 6382  df-iota 6506  df-fun 6556  df-fn 6557  df-f 6558  df-f1 6559  df-fo 6560  df-f1o 6561  df-fv 6562  df-isom 6563  df-riota 7380  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7877  df-1st 8003  df-2nd 8004  df-frecs 8296  df-wrecs 8327  df-recs 8401  df-rdg 8440  df-1o 8496  df-2o 8497  df-oadd 8500  df-omul 8501  df-er 8734  df-ec 8736  df-qs 8740  df-map 8857  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-fin 8978  df-sup 9485  df-inf 9486  df-oi 9553  df-dju 9944  df-card 9982  df-acn 9985  df-pnf 11300  df-mnf 11301  df-xr 11302  df-ltxr 11303  df-le 11304  df-sub 11496  df-neg 11497  df-div 11922  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-n0 12525  df-xnn0 12597  df-z 12611  df-uz 12875  df-q 12985  df-rp 13029  df-fz 13539  df-fzo 13682  df-fl 13812  df-mod 13890  df-seq 14022  df-exp 14082  df-fac 14291  df-bc 14320  df-hash 14348  df-cj 15104  df-re 15105  df-im 15106  df-sqrt 15240  df-abs 15241  df-clim 15490  df-sum 15691  df-dvds 16257  df-gcd 16495  df-prm 16673  df-pc 16839  df-sets 17166  df-slot 17184  df-ndx 17196  df-base 17214  df-ress 17243  df-plusg 17279  df-0g 17456  df-mgm 18633  df-sgrp 18712  df-mnd 18728  df-submnd 18774  df-grp 18931  df-minusg 18932  df-sbg 18933  df-mulg 19062  df-subg 19117  df-eqg 19119  df-ghm 19207  df-ga 19284  df-od 19526  df-pgp 19528  df-slw 19529
This theorem is referenced by:  sylow3lem6  19630
  Copyright terms: Public domain W3C validator