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Theorem mhmpropd

Description: Monoid homomorphism depends only on the monoidal attributes of structures. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Mar-2015) (Revised by Mario Carneiro, 7-Nov-2015)

Ref Expression
Hypotheses mhmpropd.a ⊢ φ → B = Base J
mhmpropd.b ⊢ φ → C = Base K
mhmpropd.c ⊢ φ → B = Base L
mhmpropd.d ⊢ φ → C = Base M
mhmpropd.e ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x + J y = x + L y
mhmpropd.f ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ y ∈ C → x + K y = x + M y
Assertion mhmpropd ⊢ φ → J MndHom K = L MndHom M

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mhmpropd.a ⊢ φ → B = Base J
2 mhmpropd.b ⊢ φ → C = Base K
3 mhmpropd.c ⊢ φ → B = Base L
4 mhmpropd.d ⊢ φ → C = Base M
5 mhmpropd.e ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x + J y = x + L y
6 mhmpropd.f ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ y ∈ C → x + K y = x + M y
7 5 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → f ⁡ x + J y = f ⁡ x + L y
8 7 adantlr ⊢ φ ∧ f : B ⟶ C ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → f ⁡ x + J y = f ⁡ x + L y
9 ffvelcdm ⊢ f : B ⟶ C ∧ x ∈ B → f ⁡ x ∈ C
10 ffvelcdm ⊢ f : B ⟶ C ∧ y ∈ B → f ⁡ y ∈ C
11 9 10 anim12dan ⊢ f : B ⟶ C ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → f ⁡ x ∈ C ∧ f ⁡ y ∈ C
12 6 ralrimivva ⊢ φ → ∀ x ∈ C ∀ y ∈ C x + K y = x + M y
13 oveq1 ⊢ x = w → x + K y = w + K y
14 oveq1 ⊢ x = w → x + M y = w + M y
15 13 14 eqeq12d ⊢ x = w → x + K y = x + M y ↔ w + K y = w + M y
16 oveq2 ⊢ y = z → w + K y = w + K z
17 oveq2 ⊢ y = z → w + M y = w + M z
18 16 17 eqeq12d ⊢ y = z → w + K y = w + M y ↔ w + K z = w + M z
19 15 18 cbvral2vw ⊢ ∀ x ∈ C ∀ y ∈ C x + K y = x + M y ↔ ∀ w ∈ C ∀ z ∈ C w + K z = w + M z
20 12 19 sylib ⊢ φ → ∀ w ∈ C ∀ z ∈ C w + K z = w + M z
21 oveq1 ⊢ w = f ⁡ x → w + K z = f ⁡ x + K z
22 oveq1 ⊢ w = f ⁡ x → w + M z = f ⁡ x + M z
23 21 22 eqeq12d ⊢ w = f ⁡ x → w + K z = w + M z ↔ f ⁡ x + K z = f ⁡ x + M z
24 oveq2 ⊢ z = f ⁡ y → f ⁡ x + K z = f ⁡ x + K f ⁡ y
25 oveq2 ⊢ z = f ⁡ y → f ⁡ x + M z = f ⁡ x + M f ⁡ y
26 24 25 eqeq12d ⊢ z = f ⁡ y → f ⁡ x + K z = f ⁡ x + M z ↔ f ⁡ x + K f ⁡ y = f ⁡ x + M f ⁡ y
27 23 26 rspc2va ⊢ f ⁡ x ∈ C ∧ f ⁡ y ∈ C ∧ ∀ w ∈ C ∀ z ∈ C w + K z = w + M z → f ⁡ x + K f ⁡ y = f ⁡ x + M f ⁡ y
28 11 20 27 syl2anr ⊢ φ ∧ f : B ⟶ C ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → f ⁡ x + K f ⁡ y = f ⁡ x + M f ⁡ y
29 28 anassrs ⊢ φ ∧ f : B ⟶ C ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → f ⁡ x + K f ⁡ y = f ⁡ x + M f ⁡ y
30 8 29 eqeq12d ⊢ φ ∧ f : B ⟶ C ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ↔ f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y
31 30 2ralbidva ⊢ φ ∧ f : B ⟶ C → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y
32 31 adantrl ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y
33 raleq ⊢ B = Base J → ∀ y ∈ B f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ↔ ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y
34 33 raleqbi1dv ⊢ B = Base J → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y
35 1 34 syl ⊢ φ → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y
36 35 adantr ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y
37 raleq ⊢ B = Base L → ∀ y ∈ B f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ↔ ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y
38 37 raleqbi1dv ⊢ B = Base L → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y
39 3 38 syl ⊢ φ → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y
40 39 adantr ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y
41 32 36 40 3bitr3d ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y
42 1 adantr ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → B = Base J
43 3 adantr ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → B = Base L
44 5 adantlr ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x + J y = x + L y
45 42 43 44 grpidpropd ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → 0 J = 0 L
46 45 fveq2d ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → f ⁡ 0 J = f ⁡ 0 L
47 2 adantr ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → C = Base K
48 4 adantr ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → C = Base M
49 6 adantlr ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C ∧ x ∈ C ∧ y ∈ C → x + K y = x + M y
50 47 48 49 grpidpropd ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → 0 K = 0 M
51 46 50 eqeq12d ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → f ⁡ 0 J = 0 K ↔ f ⁡ 0 L = 0 M
52 41 51 anbi12d ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K ↔ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M
53 52 anassrs ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : B ⟶ C → ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K ↔ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M
54 53 pm5.32da ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd → f : B ⟶ C ∧ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K ↔ f : B ⟶ C ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M
55 1 2 feq23d ⊢ φ → f : B ⟶ C ↔ f : Base J ⟶ Base K
56 55 adantr ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd → f : B ⟶ C ↔ f : Base J ⟶ Base K
57 56 anbi1d ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd → f : B ⟶ C ∧ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K ↔ f : Base J ⟶ Base K ∧ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K
58 3 4 feq23d ⊢ φ → f : B ⟶ C ↔ f : Base L ⟶ Base M
59 58 adantr ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd → f : B ⟶ C ↔ f : Base L ⟶ Base M
60 59 anbi1d ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd → f : B ⟶ C ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M ↔ f : Base L ⟶ Base M ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M
61 54 57 60 3bitr3d ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd → f : Base J ⟶ Base K ∧ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K ↔ f : Base L ⟶ Base M ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M
62 3anass ⊢ f : Base J ⟶ Base K ∧ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K ↔ f : Base J ⟶ Base K ∧ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K
63 3anass ⊢ f : Base L ⟶ Base M ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M ↔ f : Base L ⟶ Base M ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M
64 61 62 63 3bitr4g ⊢ φ ∧ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd → f : Base J ⟶ Base K ∧ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K ↔ f : Base L ⟶ Base M ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M
65 64 pm5.32da ⊢ φ → J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : Base J ⟶ Base K ∧ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K ↔ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : Base L ⟶ Base M ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M
66 1 3 5 mndpropd ⊢ φ → J ∈ Mnd ↔ L ∈ Mnd
67 2 4 6 mndpropd ⊢ φ → K ∈ Mnd ↔ M ∈ Mnd
68 66 67 anbi12d ⊢ φ → J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ↔ L ∈ Mnd ∧ M ∈ Mnd
69 68 anbi1d ⊢ φ → J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : Base L ⟶ Base M ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M ↔ L ∈ Mnd ∧ M ∈ Mnd ∧ f : Base L ⟶ Base M ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M
70 65 69 bitrd ⊢ φ → J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : Base J ⟶ Base K ∧ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K ↔ L ∈ Mnd ∧ M ∈ Mnd ∧ f : Base L ⟶ Base M ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M
71 eqid ⊢ Base J = Base J
72 eqid ⊢ Base K = Base K
73 eqid ⊢ + J = + J
74 eqid ⊢ + K = + K
75 eqid ⊢ 0 J = 0 J
76 eqid ⊢ 0 K = 0 K
77 71 72 73 74 75 76 ismhm ⊢ f ∈ J MndHom K ↔ J ∈ Mnd ∧ K ∈ Mnd ∧ f : Base J ⟶ Base K ∧ ∀ x ∈ Base J ∀ y ∈ Base J f ⁡ x + J y = f ⁡ x + K f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 J = 0 K
78 eqid ⊢ Base L = Base L
79 eqid ⊢ Base M = Base M
80 eqid ⊢ + L = + L
81 eqid ⊢ + M = + M
82 eqid ⊢ 0 L = 0 L
83 eqid ⊢ 0 M = 0 M
84 78 79 80 81 82 83 ismhm ⊢ f ∈ L MndHom M ↔ L ∈ Mnd ∧ M ∈ Mnd ∧ f : Base L ⟶ Base M ∧ ∀ x ∈ Base L ∀ y ∈ Base L f ⁡ x + L y = f ⁡ x + M f ⁡ y ∧ f ⁡ 0 L = 0 M
85 70 77 84 3bitr4g ⊢ φ → f ∈ J MndHom K ↔ f ∈ L MndHom M
86 85 eqrdv ⊢ φ → J MndHom K = L MndHom M