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Theorem symgcom2

Description: Two permutations X and Y commute if their orbits are disjoint. (Contributed by Thierry Arnoux, 17-Nov-2023)

Ref Expression
Hypotheses symgcom.g G = SymGrp A
symgcom.b B = Base G
symgcom.x φ X B
symgcom.y φ Y B
symgcom2.1 φ dom X I dom Y I =
Assertion symgcom2 φ X Y = Y X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 symgcom.g G = SymGrp A
2 symgcom.b B = Base G
3 symgcom.x φ X B
4 symgcom.y φ Y B
5 symgcom2.1 φ dom X I dom Y I =
6 1 2 symgbasf X B X : A A
7 3 6 syl φ X : A A
8 7 ffnd φ X Fn A
9 fnresi I A Fn A
10 9 a1i φ I A Fn A
11 difssd φ A dom X I A
12 ssidd φ A dom X I A dom X I
13 nfpconfp X Fn A A dom X I = dom X I
14 8 13 syl φ A dom X I = dom X I
15 inres X I A = X I A
16 reli Rel I
17 relin2 Rel I Rel X I
18 16 17 ax-mp Rel X I
19 14 11 eqsstrrd φ dom X I A
20 relssres Rel X I dom X I A X I A = X I
21 18 19 20 sylancr φ X I A = X I
22 15 21 syl5eq φ X I A = X I
23 22 dmeqd φ dom X I A = dom X I
24 14 23 eqtr4d φ A dom X I = dom X I A
25 12 24 sseqtrd φ A dom X I dom X I A
26 fnreseql X Fn A I A Fn A A dom X I A X A dom X I = I A A dom X I A dom X I dom X I A
27 26 biimpar X Fn A I A Fn A A dom X I A A dom X I dom X I A X A dom X I = I A A dom X I
28 8 10 11 25 27 syl31anc φ X A dom X I = I A A dom X I
29 11 resabs1d φ I A A dom X I = I A dom X I
30 28 29 eqtrd φ X A dom X I = I A dom X I
31 1 2 symgbasf Y B Y : A A
32 4 31 syl φ Y : A A
33 32 ffnd φ Y Fn A
34 difss X I X
35 dmss X I X dom X I dom X
36 34 35 ax-mp dom X I dom X
37 fdm X : A A dom X = A
38 3 6 37 3syl φ dom X = A
39 36 38 sseqtrid φ dom X I A
40 reldisj dom X I A dom X I dom Y I = dom X I A dom Y I
41 39 40 syl φ dom X I dom Y I = dom X I A dom Y I
42 5 41 mpbid φ dom X I A dom Y I
43 nfpconfp Y Fn A A dom Y I = dom Y I
44 33 43 syl φ A dom Y I = dom Y I
45 42 44 sseqtrd φ dom X I dom Y I
46 inres Y I A = Y I A
47 relin2 Rel I Rel Y I
48 16 47 ax-mp Rel Y I
49 difssd φ A dom Y I A
50 44 49 eqsstrrd φ dom Y I A
51 relssres Rel Y I dom Y I A Y I A = Y I
52 48 50 51 sylancr φ Y I A = Y I
53 46 52 syl5eq φ Y I A = Y I
54 53 dmeqd φ dom Y I A = dom Y I
55 45 54 sseqtrrd φ dom X I dom Y I A
56 fnreseql Y Fn A I A Fn A dom X I A Y dom X I = I A dom X I dom X I dom Y I A
57 56 biimpar Y Fn A I A Fn A dom X I A dom X I dom Y I A Y dom X I = I A dom X I
58 33 10 39 55 57 syl31anc φ Y dom X I = I A dom X I
59 39 resabs1d φ I A dom X I = I dom X I
60 58 59 eqtrd φ Y dom X I = I dom X I
61 difin2 dom X I A dom X I dom X I = A dom X I dom X I
62 39 61 syl φ dom X I dom X I = A dom X I dom X I
63 difid dom X I dom X I =
64 62 63 eqtr3di φ A dom X I dom X I =
65 undif1 A dom X I dom X I = A dom X I
66 ssequn2 dom X I A A dom X I = A
67 39 66 sylib φ A dom X I = A
68 65 67 syl5eq φ A dom X I dom X I = A
69 1 2 3 4 30 60 64 68 symgcom φ X Y = Y X