Metamath Proof Explorer


Theorem gsumval3lem1

Description: Lemma 1 for gsumval3 . (Contributed by AV, 31-May-2019)

Ref Expression
Hypotheses gsumval3.b ⊢ B = Base G
gsumval3.0 ⊢ 0 ˙ = 0 G
gsumval3.p ⊢ + ˙ = + G
gsumval3.z ⊢ Z = Cntz ⁡ G
gsumval3.g ⊢ φ → G ∈ Mnd
gsumval3.a ⊢ φ → A ∈ V
gsumval3.f ⊢ φ → F : A ⟶ B
gsumval3.c ⊢ φ → ran ⁡ F ⊆ Z ⁡ ran ⁡ F
gsumval3.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
gsumval3.h ⊢ φ → H : 1 … M ⟶ 1-1 A
gsumval3.n ⊢ φ → F supp 0 ˙ ⊆ ran ⁡ H
gsumval3.w ⊢ W = F ∘ H supp 0 ˙
Assertion gsumval3lem1 ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H ∘ f : 1 … F supp 0 ˙ ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 gsumval3.b ⊢ B = Base G
2 gsumval3.0 ⊢ 0 ˙ = 0 G
3 gsumval3.p ⊢ + ˙ = + G
4 gsumval3.z ⊢ Z = Cntz ⁡ G
5 gsumval3.g ⊢ φ → G ∈ Mnd
6 gsumval3.a ⊢ φ → A ∈ V
7 gsumval3.f ⊢ φ → F : A ⟶ B
8 gsumval3.c ⊢ φ → ran ⁡ F ⊆ Z ⁡ ran ⁡ F
9 gsumval3.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
10 gsumval3.h ⊢ φ → H : 1 … M ⟶ 1-1 A
11 gsumval3.n ⊢ φ → F supp 0 ˙ ⊆ ran ⁡ H
12 gsumval3.w ⊢ W = F ∘ H supp 0 ˙
13 10 ad2antrr ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H : 1 … M ⟶ 1-1 A
14 suppssdm ⊢ F ∘ H supp 0 ˙ ⊆ dom ⁡ F ∘ H
15 12 14 eqsstri ⊢ W ⊆ dom ⁡ F ∘ H
16 f1f ⊢ H : 1 … M ⟶ 1-1 A → H : 1 … M ⟶ A
17 10 16 syl ⊢ φ → H : 1 … M ⟶ A
18 fco ⊢ F : A ⟶ B ∧ H : 1 … M ⟶ A → F ∘ H : 1 … M ⟶ B
19 7 17 18 syl2anc ⊢ φ → F ∘ H : 1 … M ⟶ B
20 15 19 fssdm ⊢ φ → W ⊆ 1 … M
21 20 ad2antrr ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → W ⊆ 1 … M
22 f1ores ⊢ H : 1 … M ⟶ 1-1 A ∧ W ⊆ 1 … M → H ↾ W : W ⟶ 1-1 onto H W
23 13 21 22 syl2anc ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H ↾ W : W ⟶ 1-1 onto H W
24 12 imaeq2i ⊢ H W = H F ∘ H supp 0 ˙
25 7 6 fexd ⊢ φ → F ∈ V
26 ovex ⊢ 1 … M ∈ V
27 fex ⊢ H : 1 … M ⟶ A ∧ 1 … M ∈ V → H ∈ V
28 16 26 27 sylancl ⊢ H : 1 … M ⟶ 1-1 A → H ∈ V
29 10 28 syl ⊢ φ → H ∈ V
30 f1fun ⊢ H : 1 … M ⟶ 1-1 A → Fun ⁡ H
31 10 30 syl ⊢ φ → Fun ⁡ H
32 31 11 jca ⊢ φ → Fun ⁡ H ∧ F supp 0 ˙ ⊆ ran ⁡ H
33 25 29 32 jca31 ⊢ φ → F ∈ V ∧ H ∈ V ∧ Fun ⁡ H ∧ F supp 0 ˙ ⊆ ran ⁡ H
34 33 ad2antrr ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → F ∈ V ∧ H ∈ V ∧ Fun ⁡ H ∧ F supp 0 ˙ ⊆ ran ⁡ H
35 imacosupp ⊢ F ∈ V ∧ H ∈ V → Fun ⁡ H ∧ F supp 0 ˙ ⊆ ran ⁡ H → H F ∘ H supp 0 ˙ = F supp 0 ˙
36 35 imp ⊢ F ∈ V ∧ H ∈ V ∧ Fun ⁡ H ∧ F supp 0 ˙ ⊆ ran ⁡ H → H F ∘ H supp 0 ˙ = F supp 0 ˙
37 34 36 syl ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H F ∘ H supp 0 ˙ = F supp 0 ˙
38 24 37 eqtrid ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H W = F supp 0 ˙
39 38 f1oeq3d ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H ↾ W : W ⟶ 1-1 onto H W ↔ H ↾ W : W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙
40 23 39 mpbid ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H ↾ W : W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙
41 isof1o ⊢ f Isom < , < 1 … W W → f : 1 … W ⟶ 1-1 onto W
42 41 ad2antll ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → f : 1 … W ⟶ 1-1 onto W
43 f1oco ⊢ H ↾ W : W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙ ∧ f : 1 … W ⟶ 1-1 onto W → H ↾ W ∘ f : 1 … W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙
44 40 42 43 syl2anc ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H ↾ W ∘ f : 1 … W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙
45 f1of ⊢ f : 1 … W ⟶ 1-1 onto W → f : 1 … W ⟶ W
46 frn ⊢ f : 1 … W ⟶ W → ran ⁡ f ⊆ W
47 42 45 46 3syl ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → ran ⁡ f ⊆ W
48 cores ⊢ ran ⁡ f ⊆ W → H ↾ W ∘ f = H ∘ f
49 f1oeq1 ⊢ H ↾ W ∘ f = H ∘ f → H ↾ W ∘ f : 1 … W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙ ↔ H ∘ f : 1 … W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙
50 47 48 49 3syl ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H ↾ W ∘ f : 1 … W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙ ↔ H ∘ f : 1 … W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙
51 44 50 mpbid ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H ∘ f : 1 … W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙
52 fzfi ⊢ 1 … M ∈ Fin
53 ssfi ⊢ 1 … M ∈ Fin ∧ W ⊆ 1 … M → W ∈ Fin
54 52 20 53 sylancr ⊢ φ → W ∈ Fin
55 54 ad2antrr ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → W ∈ Fin
56 12 a1i ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → W = F ∘ H supp 0 ˙
57 56 imaeq2d ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H W = H F ∘ H supp 0 ˙
58 52 a1i ⊢ φ → 1 … M ∈ Fin
59 17 58 fexd ⊢ φ → H ∈ V
60 25 59 32 jca31 ⊢ φ → F ∈ V ∧ H ∈ V ∧ Fun ⁡ H ∧ F supp 0 ˙ ⊆ ran ⁡ H
61 60 ad2antrr ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → F ∈ V ∧ H ∈ V ∧ Fun ⁡ H ∧ F supp 0 ˙ ⊆ ran ⁡ H
62 61 36 syl ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H F ∘ H supp 0 ˙ = F supp 0 ˙
63 57 62 eqtrd ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H W = F supp 0 ˙
64 63 f1oeq3d ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H ↾ W : W ⟶ 1-1 onto H W ↔ H ↾ W : W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙
65 23 64 mpbid ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H ↾ W : W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙
66 55 65 hasheqf1od ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → W = F supp 0 ˙
67 66 oveq2d ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → 1 … W = 1 … F supp 0 ˙
68 67 f1oeq2d ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H ∘ f : 1 … W ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙ ↔ H ∘ f : 1 … F supp 0 ˙ ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙
69 51 68 mpbid ⊢ φ ∧ W ≠ ∅ ∧ ¬ A ∈ ran ⁡ … ∧ f Isom < , < 1 … W W → H ∘ f : 1 … F supp 0 ˙ ⟶ 1-1 onto F supp 0 ˙