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Theorem prdsinvlem

Description: Characterization of inverses in a structure product. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Jan-2015)

Ref Expression
Hypotheses prdsinvlem.y ⊢ Y = S ⨉ 𝑠 R
prdsinvlem.b ⊢ B = Base Y
prdsinvlem.p ⊢ + ˙ = + Y
prdsinvlem.s ⊢ φ → S ∈ V
prdsinvlem.i ⊢ φ → I ∈ W
prdsinvlem.r ⊢ φ → R : I ⟶ Grp
prdsinvlem.f ⊢ φ → F ∈ B
prdsinvlem.z ⊢ 0 ˙ = 0 𝑔 ∘ R
prdsinvlem.n ⊢ N = y ∈ I ⟼ inv g ⁡ R ⁡ y ⁡ F ⁡ y
Assertion prdsinvlem ⊢ φ → N ∈ B ∧ N + ˙ F = 0 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prdsinvlem.y ⊢ Y = S ⨉ 𝑠 R
2 prdsinvlem.b ⊢ B = Base Y
3 prdsinvlem.p ⊢ + ˙ = + Y
4 prdsinvlem.s ⊢ φ → S ∈ V
5 prdsinvlem.i ⊢ φ → I ∈ W
6 prdsinvlem.r ⊢ φ → R : I ⟶ Grp
7 prdsinvlem.f ⊢ φ → F ∈ B
8 prdsinvlem.z ⊢ 0 ˙ = 0 𝑔 ∘ R
9 prdsinvlem.n ⊢ N = y ∈ I ⟼ inv g ⁡ R ⁡ y ⁡ F ⁡ y
10 6 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ y ∈ I → R ⁡ y ∈ Grp
11 4 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ I → S ∈ V
12 5 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ I → I ∈ W
13 6 ffnd ⊢ φ → R Fn I
14 13 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ I → R Fn I
15 7 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ I → F ∈ B
16 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ I → y ∈ I
17 1 2 11 12 14 15 16 prdsbasprj ⊢ φ ∧ y ∈ I → F ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
18 eqid ⊢ Base R ⁡ y = Base R ⁡ y
19 eqid ⊢ inv g ⁡ R ⁡ y = inv g ⁡ R ⁡ y
20 18 19 grpinvcl ⊢ R ⁡ y ∈ Grp ∧ F ⁡ y ∈ Base R ⁡ y → inv g ⁡ R ⁡ y ⁡ F ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
21 10 17 20 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ I → inv g ⁡ R ⁡ y ⁡ F ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
22 21 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ I inv g ⁡ R ⁡ y ⁡ F ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
23 1 2 4 5 13 prdsbasmpt ⊢ φ → y ∈ I ⟼ inv g ⁡ R ⁡ y ⁡ F ⁡ y ∈ B ↔ ∀ y ∈ I inv g ⁡ R ⁡ y ⁡ F ⁡ y ∈ Base R ⁡ y
24 22 23 mpbird ⊢ φ → y ∈ I ⟼ inv g ⁡ R ⁡ y ⁡ F ⁡ y ∈ B
25 9 24 eqeltrid ⊢ φ → N ∈ B
26 6 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ x ∈ I → R ⁡ x ∈ Grp
27 4 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ I → S ∈ V
28 5 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ I → I ∈ W
29 13 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ I → R Fn I
30 7 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ I → F ∈ B
31 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ I → x ∈ I
32 1 2 27 28 29 30 31 prdsbasprj ⊢ φ ∧ x ∈ I → F ⁡ x ∈ Base R ⁡ x
33 eqid ⊢ Base R ⁡ x = Base R ⁡ x
34 eqid ⊢ + R ⁡ x = + R ⁡ x
35 eqid ⊢ 0 R ⁡ x = 0 R ⁡ x
36 eqid ⊢ inv g ⁡ R ⁡ x = inv g ⁡ R ⁡ x
37 33 34 35 36 grplinv ⊢ R ⁡ x ∈ Grp ∧ F ⁡ x ∈ Base R ⁡ x → inv g ⁡ R ⁡ x ⁡ F ⁡ x + R ⁡ x F ⁡ x = 0 R ⁡ x
38 26 32 37 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ I → inv g ⁡ R ⁡ x ⁡ F ⁡ x + R ⁡ x F ⁡ x = 0 R ⁡ x
39 2fveq3 ⊢ y = x → inv g ⁡ R ⁡ y = inv g ⁡ R ⁡ x
40 fveq2 ⊢ y = x → F ⁡ y = F ⁡ x
41 39 40 fveq12d ⊢ y = x → inv g ⁡ R ⁡ y ⁡ F ⁡ y = inv g ⁡ R ⁡ x ⁡ F ⁡ x
42 fvex ⊢ inv g ⁡ R ⁡ x ⁡ F ⁡ x ∈ V
43 41 9 42 fvmpt ⊢ x ∈ I → N ⁡ x = inv g ⁡ R ⁡ x ⁡ F ⁡ x
44 43 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ I → N ⁡ x = inv g ⁡ R ⁡ x ⁡ F ⁡ x
45 44 oveq1d ⊢ φ ∧ x ∈ I → N ⁡ x + R ⁡ x F ⁡ x = inv g ⁡ R ⁡ x ⁡ F ⁡ x + R ⁡ x F ⁡ x
46 8 fveq1i ⊢ 0 ˙ ⁡ x = 0 𝑔 ∘ R ⁡ x
47 fvco2 ⊢ R Fn I ∧ x ∈ I → 0 𝑔 ∘ R ⁡ x = 0 R ⁡ x
48 13 47 sylan ⊢ φ ∧ x ∈ I → 0 𝑔 ∘ R ⁡ x = 0 R ⁡ x
49 46 48 eqtrid ⊢ φ ∧ x ∈ I → 0 ˙ ⁡ x = 0 R ⁡ x
50 38 45 49 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ I → N ⁡ x + R ⁡ x F ⁡ x = 0 ˙ ⁡ x
51 50 mpteq2dva ⊢ φ → x ∈ I ⟼ N ⁡ x + R ⁡ x F ⁡ x = x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ x
52 1 2 4 5 13 25 7 3 prdsplusgval ⊢ φ → N + ˙ F = x ∈ I ⟼ N ⁡ x + R ⁡ x F ⁡ x
53 fn0g ⊢ 0 𝑔 Fn V
54 ssv ⊢ ran ⁡ R ⊆ V
55 54 a1i ⊢ φ → ran ⁡ R ⊆ V
56 fnco ⊢ 0 𝑔 Fn V ∧ R Fn I ∧ ran ⁡ R ⊆ V → 0 𝑔 ∘ R Fn I
57 53 13 55 56 mp3an2i ⊢ φ → 0 𝑔 ∘ R Fn I
58 8 fneq1i ⊢ 0 ˙ Fn I ↔ 0 𝑔 ∘ R Fn I
59 57 58 sylibr ⊢ φ → 0 ˙ Fn I
60 dffn5 ⊢ 0 ˙ Fn I ↔ 0 ˙ = x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ x
61 59 60 sylib ⊢ φ → 0 ˙ = x ∈ I ⟼ 0 ˙ ⁡ x
62 51 52 61 3eqtr4d ⊢ φ → N + ˙ F = 0 ˙
63 25 62 jca ⊢ φ → N ∈ B ∧ N + ˙ F = 0 ˙