Metamath Proof Explorer


Theorem pwsco1mhm

Description: Right composition with a function on the index sets yields a monoid homomorphism of structure powers. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses pwsco1mhm.y Y = R 𝑠 A
pwsco1mhm.z Z = R 𝑠 B
pwsco1mhm.c C = Base Z
pwsco1mhm.r φ R Mnd
pwsco1mhm.a φ A V
pwsco1mhm.b φ B W
pwsco1mhm.f φ F : A B
Assertion pwsco1mhm φ g C g F Z MndHom Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pwsco1mhm.y Y = R 𝑠 A
2 pwsco1mhm.z Z = R 𝑠 B
3 pwsco1mhm.c C = Base Z
4 pwsco1mhm.r φ R Mnd
5 pwsco1mhm.a φ A V
6 pwsco1mhm.b φ B W
7 pwsco1mhm.f φ F : A B
8 2 pwsmnd R Mnd B W Z Mnd
9 4 6 8 syl2anc φ Z Mnd
10 1 pwsmnd R Mnd A V Y Mnd
11 4 5 10 syl2anc φ Y Mnd
12 eqid Base R = Base R
13 2 12 3 pwselbasb R Mnd B W g C g : B Base R
14 4 6 13 syl2anc φ g C g : B Base R
15 14 biimpa φ g C g : B Base R
16 7 adantr φ g C F : A B
17 fco g : B Base R F : A B g F : A Base R
18 15 16 17 syl2anc φ g C g F : A Base R
19 eqid Base Y = Base Y
20 1 12 19 pwselbasb R Mnd A V g F Base Y g F : A Base R
21 4 5 20 syl2anc φ g F Base Y g F : A Base R
22 21 adantr φ g C g F Base Y g F : A Base R
23 18 22 mpbird φ g C g F Base Y
24 23 fmpttd φ g C g F : C Base Y
25 5 adantr φ x C y C A V
26 fvexd φ x C y C z A x F z V
27 fvexd φ x C y C z A y F z V
28 7 adantr φ x C y C F : A B
29 28 ffvelrnda φ x C y C z A F z B
30 28 feqmptd φ x C y C F = z A F z
31 4 adantr φ x C y C R Mnd
32 6 adantr φ x C y C B W
33 simprl φ x C y C x C
34 2 12 3 31 32 33 pwselbas φ x C y C x : B Base R
35 34 feqmptd φ x C y C x = w B x w
36 fveq2 w = F z x w = x F z
37 29 30 35 36 fmptco φ x C y C x F = z A x F z
38 simprr φ x C y C y C
39 2 12 3 31 32 38 pwselbas φ x C y C y : B Base R
40 39 feqmptd φ x C y C y = w B y w
41 fveq2 w = F z y w = y F z
42 29 30 40 41 fmptco φ x C y C y F = z A y F z
43 25 26 27 37 42 offval2 φ x C y C x F + R f y F = z A x F z + R y F z
44 fco x : B Base R F : A B x F : A Base R
45 34 28 44 syl2anc φ x C y C x F : A Base R
46 1 12 19 pwselbasb R Mnd A V x F Base Y x F : A Base R
47 31 25 46 syl2anc φ x C y C x F Base Y x F : A Base R
48 45 47 mpbird φ x C y C x F Base Y
49 fco y : B Base R F : A B y F : A Base R
50 39 28 49 syl2anc φ x C y C y F : A Base R
51 1 12 19 pwselbasb R Mnd A V y F Base Y y F : A Base R
52 31 25 51 syl2anc φ x C y C y F Base Y y F : A Base R
53 50 52 mpbird φ x C y C y F Base Y
54 eqid + R = + R
55 eqid + Y = + Y
56 1 19 31 25 48 53 54 55 pwsplusgval φ x C y C x F + Y y F = x F + R f y F
57 eqid + Z = + Z
58 2 3 31 32 33 38 54 57 pwsplusgval φ x C y C x + Z y = x + R f y
59 fvexd φ x C y C w B x w V
60 fvexd φ x C y C w B y w V
61 32 59 60 35 40 offval2 φ x C y C x + R f y = w B x w + R y w
62 58 61 eqtrd φ x C y C x + Z y = w B x w + R y w
63 36 41 oveq12d w = F z x w + R y w = x F z + R y F z
64 29 30 62 63 fmptco φ x C y C x + Z y F = z A x F z + R y F z
65 43 56 64 3eqtr4rd φ x C y C x + Z y F = x F + Y y F
66 eqid g C g F = g C g F
67 coeq1 g = x + Z y g F = x + Z y F
68 3 57 mndcl Z Mnd x C y C x + Z y C
69 68 3expb Z Mnd x C y C x + Z y C
70 9 69 sylan φ x C y C x + Z y C
71 ovex x + Z y V
72 7 5 fexd φ F V
73 72 adantr φ x C y C F V
74 coexg x + Z y V F V x + Z y F V
75 71 73 74 sylancr φ x C y C x + Z y F V
76 66 67 70 75 fvmptd3 φ x C y C g C g F x + Z y = x + Z y F
77 coeq1 g = x g F = x F
78 coexg x C F V x F V
79 33 73 78 syl2anc φ x C y C x F V
80 66 77 33 79 fvmptd3 φ x C y C g C g F x = x F
81 coeq1 g = y g F = y F
82 coexg y C F V y F V
83 38 73 82 syl2anc φ x C y C y F V
84 66 81 38 83 fvmptd3 φ x C y C g C g F y = y F
85 80 84 oveq12d φ x C y C g C g F x + Y g C g F y = x F + Y y F
86 65 76 85 3eqtr4d φ x C y C g C g F x + Z y = g C g F x + Y g C g F y
87 86 ralrimivva φ x C y C g C g F x + Z y = g C g F x + Y g C g F y
88 coeq1 g = 0 Z g F = 0 Z F
89 eqid 0 Z = 0 Z
90 3 89 mndidcl Z Mnd 0 Z C
91 9 90 syl φ 0 Z C
92 coexg 0 Z C F V 0 Z F V
93 91 72 92 syl2anc φ 0 Z F V
94 66 88 91 93 fvmptd3 φ g C g F 0 Z = 0 Z F
95 2 12 3 4 6 91 pwselbas φ 0 Z : B Base R
96 fco 0 Z : B Base R F : A B 0 Z F : A Base R
97 95 7 96 syl2anc φ 0 Z F : A Base R
98 97 ffnd φ 0 Z F Fn A
99 fvexd φ 0 R V
100 fnconstg 0 R V A × 0 R Fn A
101 99 100 syl φ A × 0 R Fn A
102 eqid 0 R = 0 R
103 2 102 pws0g R Mnd B W B × 0 R = 0 Z
104 4 6 103 syl2anc φ B × 0 R = 0 Z
105 104 fveq1d φ B × 0 R F x = 0 Z F x
106 105 adantr φ x A B × 0 R F x = 0 Z F x
107 fvex 0 R V
108 7 ffvelrnda φ x A F x B
109 fvconst2g 0 R V F x B B × 0 R F x = 0 R
110 107 108 109 sylancr φ x A B × 0 R F x = 0 R
111 106 110 eqtr3d φ x A 0 Z F x = 0 R
112 fvco3 F : A B x A 0 Z F x = 0 Z F x
113 7 112 sylan φ x A 0 Z F x = 0 Z F x
114 fvconst2g 0 R V x A A × 0 R x = 0 R
115 99 114 sylan φ x A A × 0 R x = 0 R
116 111 113 115 3eqtr4d φ x A 0 Z F x = A × 0 R x
117 98 101 116 eqfnfvd φ 0 Z F = A × 0 R
118 1 102 pws0g R Mnd A V A × 0 R = 0 Y
119 4 5 118 syl2anc φ A × 0 R = 0 Y
120 94 117 119 3eqtrd φ g C g F 0 Z = 0 Y
121 24 87 120 3jca φ g C g F : C Base Y x C y C g C g F x + Z y = g C g F x + Y g C g F y g C g F 0 Z = 0 Y
122 eqid 0 Y = 0 Y
123 3 19 57 55 89 122 ismhm g C g F Z MndHom Y Z Mnd Y Mnd g C g F : C Base Y x C y C g C g F x + Z y = g C g F x + Y g C g F y g C g F 0 Z = 0 Y
124 9 11 121 123 syl21anbrc φ g C g F Z MndHom Y