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Theorem odpmco

Description: The composition of two odd permutations is even. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Oct-2023)

Ref Expression
Hypotheses odpmco.s ⊢ S = SymGrp ⁡ D
odpmco.b ⊢ B = Base S
odpmco.a ⊢ A = pmEven ⁡ D
Assertion odpmco ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → X ∘ Y ∈ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 odpmco.s ⊢ S = SymGrp ⁡ D
2 odpmco.b ⊢ B = Base S
3 odpmco.a ⊢ A = pmEven ⁡ D
4 simp1 ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → D ∈ Fin
5 simp2 ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → X ∈ B ∖ A
6 5 eldifad ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → X ∈ B
7 simp3 ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → Y ∈ B ∖ A
8 7 eldifad ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → Y ∈ B
9 eqid ⊢ + S = + S
10 1 2 9 symgov ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X + S Y = X ∘ Y
11 6 8 10 syl2anc ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → X + S Y = X ∘ Y
12 1 2 9 symgcl ⊢ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X + S Y ∈ B
13 6 8 12 syl2anc ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → X + S Y ∈ B
14 11 13 eqeltrrd ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → X ∘ Y ∈ B
15 eqid ⊢ pmSgn ⁡ D = pmSgn ⁡ D
16 1 15 2 psgnco ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → pmSgn ⁡ D ⁡ X ∘ Y = pmSgn ⁡ D ⁡ X ⁢ pmSgn ⁡ D ⁡ Y
17 4 6 8 16 syl3anc ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → pmSgn ⁡ D ⁡ X ∘ Y = pmSgn ⁡ D ⁡ X ⁢ pmSgn ⁡ D ⁡ Y
18 3 a1i ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → A = pmEven ⁡ D
19 18 difeq2d ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → B ∖ A = B ∖ pmEven ⁡ D
20 5 19 eleqtrd ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → X ∈ B ∖ pmEven ⁡ D
21 1 2 15 psgnodpm ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ pmEven ⁡ D → pmSgn ⁡ D ⁡ X = − 1
22 4 20 21 syl2anc ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → pmSgn ⁡ D ⁡ X = − 1
23 7 19 eleqtrd ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → Y ∈ B ∖ pmEven ⁡ D
24 1 2 15 psgnodpm ⊢ D ∈ Fin ∧ Y ∈ B ∖ pmEven ⁡ D → pmSgn ⁡ D ⁡ Y = − 1
25 4 23 24 syl2anc ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → pmSgn ⁡ D ⁡ Y = − 1
26 22 25 oveq12d ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → pmSgn ⁡ D ⁡ X ⁢ pmSgn ⁡ D ⁡ Y = -1 ⁢ -1
27 neg1mulneg1e1 ⊢ -1 ⁢ -1 = 1
28 26 27 eqtrdi ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → pmSgn ⁡ D ⁡ X ⁢ pmSgn ⁡ D ⁡ Y = 1
29 17 28 eqtrd ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → pmSgn ⁡ D ⁡ X ∘ Y = 1
30 1 2 15 psgnevpmb ⊢ D ∈ Fin → X ∘ Y ∈ pmEven ⁡ D ↔ X ∘ Y ∈ B ∧ pmSgn ⁡ D ⁡ X ∘ Y = 1
31 30 biimpar ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∘ Y ∈ B ∧ pmSgn ⁡ D ⁡ X ∘ Y = 1 → X ∘ Y ∈ pmEven ⁡ D
32 4 14 29 31 syl12anc ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → X ∘ Y ∈ pmEven ⁡ D
33 32 3 eleqtrrdi ⊢ D ∈ Fin ∧ X ∈ B ∖ A ∧ Y ∈ B ∖ A → X ∘ Y ∈ A