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Theorem imasaddvallem

Description: The operation of an image structure is defined to distribute over the mapping function. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2015)

Ref Expression
Hypotheses imasaddf.f ⊢ φ → F : V ⟶ onto B
imasaddf.e ⊢ φ ∧ a ∈ V ∧ b ∈ V ∧ p ∈ V ∧ q ∈ V → F ⁡ a = F ⁡ p ∧ F ⁡ b = F ⁡ q → F ⁡ a · ˙ b = F ⁡ p · ˙ q
imasaddflem.a ⊢ φ → ∙ ˙ = ⋃ p ∈ V ⋃ q ∈ V F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q
Assertion imasaddvallem ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → F ⁡ X ∙ ˙ F ⁡ Y = F ⁡ X · ˙ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 imasaddf.f ⊢ φ → F : V ⟶ onto B
2 imasaddf.e ⊢ φ ∧ a ∈ V ∧ b ∈ V ∧ p ∈ V ∧ q ∈ V → F ⁡ a = F ⁡ p ∧ F ⁡ b = F ⁡ q → F ⁡ a · ˙ b = F ⁡ p · ˙ q
3 imasaddflem.a ⊢ φ → ∙ ˙ = ⋃ p ∈ V ⋃ q ∈ V F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q
4 df-ov ⊢ F ⁡ X ∙ ˙ F ⁡ Y = ∙ ˙ ⁡ F ⁡ X F ⁡ Y
5 1 2 3 imasaddfnlem ⊢ φ → ∙ ˙ Fn B × B
6 fnfun ⊢ ∙ ˙ Fn B × B → Fun ⁡ ∙ ˙
7 5 6 syl ⊢ φ → Fun ⁡ ∙ ˙
8 7 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → Fun ⁡ ∙ ˙
9 fveq2 ⊢ p = X → F ⁡ p = F ⁡ X
10 9 opeq1d ⊢ p = X → F ⁡ p F ⁡ Y = F ⁡ X F ⁡ Y
11 fvoveq1 ⊢ p = X → F ⁡ p · ˙ Y = F ⁡ X · ˙ Y
12 10 11 opeq12d ⊢ p = X → F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y = F ⁡ X F ⁡ Y F ⁡ X · ˙ Y
13 12 sneqd ⊢ p = X → F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y = F ⁡ X F ⁡ Y F ⁡ X · ˙ Y
14 13 ssiun2s ⊢ X ∈ V → F ⁡ X F ⁡ Y F ⁡ X · ˙ Y ⊆ ⋃ p ∈ V F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y
15 14 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → F ⁡ X F ⁡ Y F ⁡ X · ˙ Y ⊆ ⋃ p ∈ V F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y
16 fveq2 ⊢ q = Y → F ⁡ q = F ⁡ Y
17 16 opeq2d ⊢ q = Y → F ⁡ p F ⁡ q = F ⁡ p F ⁡ Y
18 oveq2 ⊢ q = Y → p · ˙ q = p · ˙ Y
19 18 fveq2d ⊢ q = Y → F ⁡ p · ˙ q = F ⁡ p · ˙ Y
20 17 19 opeq12d ⊢ q = Y → F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q = F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y
21 20 sneqd ⊢ q = Y → F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q = F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y
22 21 ssiun2s ⊢ Y ∈ V → F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y ⊆ ⋃ q ∈ V F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q
23 22 ralrimivw ⊢ Y ∈ V → ∀ p ∈ V F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y ⊆ ⋃ q ∈ V F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q
24 ss2iun ⊢ ∀ p ∈ V F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y ⊆ ⋃ q ∈ V F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q → ⋃ p ∈ V F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y ⊆ ⋃ p ∈ V ⋃ q ∈ V F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q
25 23 24 syl ⊢ Y ∈ V → ⋃ p ∈ V F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y ⊆ ⋃ p ∈ V ⋃ q ∈ V F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q
26 25 3ad2ant3 ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → ⋃ p ∈ V F ⁡ p F ⁡ Y F ⁡ p · ˙ Y ⊆ ⋃ p ∈ V ⋃ q ∈ V F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q
27 15 26 sstrd ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → F ⁡ X F ⁡ Y F ⁡ X · ˙ Y ⊆ ⋃ p ∈ V ⋃ q ∈ V F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q
28 3 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → ∙ ˙ = ⋃ p ∈ V ⋃ q ∈ V F ⁡ p F ⁡ q F ⁡ p · ˙ q
29 27 28 sseqtrrd ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → F ⁡ X F ⁡ Y F ⁡ X · ˙ Y ⊆ ∙ ˙
30 opex ⊢ F ⁡ X F ⁡ Y F ⁡ X · ˙ Y ∈ V
31 30 snss ⊢ F ⁡ X F ⁡ Y F ⁡ X · ˙ Y ∈ ∙ ˙ ↔ F ⁡ X F ⁡ Y F ⁡ X · ˙ Y ⊆ ∙ ˙
32 29 31 sylibr ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → F ⁡ X F ⁡ Y F ⁡ X · ˙ Y ∈ ∙ ˙
33 funopfv ⊢ Fun ⁡ ∙ ˙ → F ⁡ X F ⁡ Y F ⁡ X · ˙ Y ∈ ∙ ˙ → ∙ ˙ ⁡ F ⁡ X F ⁡ Y = F ⁡ X · ˙ Y
34 8 32 33 sylc ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → ∙ ˙ ⁡ F ⁡ X F ⁡ Y = F ⁡ X · ˙ Y
35 4 34 eqtrid ⊢ φ ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → F ⁡ X ∙ ˙ F ⁡ Y = F ⁡ X · ˙ Y