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Theorem tendofset

Description: The set of all trace-preserving endomorphisms on the set of translations for a lattice K . (Contributed by NM, 8-Jun-2013)

Ref Expression
Hypotheses tendoset.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
tendoset.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
Assertion tendofset ⊢ K ∈ V → TEndo ⁡ K = w ∈ H ⟼ s | s : LTrn ⁡ K ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ K ⁡ w ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w trL ⁡ K ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ w ⁡ f

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tendoset.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
2 tendoset.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
3 elex ⊢ K ∈ V → K ∈ V
4 fveq2 ⊢ k = K → LHyp ⁡ k = LHyp ⁡ K
5 4 2 eqtr4di ⊢ k = K → LHyp ⁡ k = H
6 fveq2 ⊢ k = K → LTrn ⁡ k = LTrn ⁡ K
7 6 fveq1d ⊢ k = K → LTrn ⁡ k ⁡ w = LTrn ⁡ K ⁡ w
8 7 7 feq23d ⊢ k = K → s : LTrn ⁡ k ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ k ⁡ w ↔ s : LTrn ⁡ K ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ K ⁡ w
9 7 raleqdv ⊢ k = K → ∀ g ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ↔ ∀ g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g
10 7 9 raleqbidv ⊢ k = K → ∀ f ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ↔ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g
11 fveq2 ⊢ k = K → trL ⁡ k = trL ⁡ K
12 11 fveq1d ⊢ k = K → trL ⁡ k ⁡ w = trL ⁡ K ⁡ w
13 12 fveq1d ⊢ k = K → trL ⁡ k ⁡ w ⁡ s ⁡ f = trL ⁡ K ⁡ w ⁡ s ⁡ f
14 fveq2 ⊢ k = K → ≤ k = ≤ K
15 14 1 eqtr4di ⊢ k = K → ≤ k = ≤ ˙
16 12 fveq1d ⊢ k = K → trL ⁡ k ⁡ w ⁡ f = trL ⁡ K ⁡ w ⁡ f
17 13 15 16 breq123d ⊢ k = K → trL ⁡ k ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ k trL ⁡ k ⁡ w ⁡ f ↔ trL ⁡ K ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ w ⁡ f
18 7 17 raleqbidv ⊢ k = K → ∀ f ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w trL ⁡ k ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ k trL ⁡ k ⁡ w ⁡ f ↔ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w trL ⁡ K ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ w ⁡ f
19 8 10 18 3anbi123d ⊢ k = K → s : LTrn ⁡ k ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ k ⁡ w ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w trL ⁡ k ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ k trL ⁡ k ⁡ w ⁡ f ↔ s : LTrn ⁡ K ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ K ⁡ w ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w trL ⁡ K ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ w ⁡ f
20 19 abbidv ⊢ k = K → s | s : LTrn ⁡ k ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ k ⁡ w ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w trL ⁡ k ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ k trL ⁡ k ⁡ w ⁡ f = s | s : LTrn ⁡ K ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ K ⁡ w ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w trL ⁡ K ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ w ⁡ f
21 5 20 mpteq12dv ⊢ k = K → w ∈ LHyp ⁡ k ⟼ s | s : LTrn ⁡ k ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ k ⁡ w ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w trL ⁡ k ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ k trL ⁡ k ⁡ w ⁡ f = w ∈ H ⟼ s | s : LTrn ⁡ K ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ K ⁡ w ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w trL ⁡ K ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ w ⁡ f
22 df-tendo ⊢ TEndo = k ∈ V ⟼ w ∈ LHyp ⁡ k ⟼ s | s : LTrn ⁡ k ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ k ⁡ w ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ k ⁡ w trL ⁡ k ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ k trL ⁡ k ⁡ w ⁡ f
23 21 22 2 mptfvmpt ⊢ K ∈ V → TEndo ⁡ K = w ∈ H ⟼ s | s : LTrn ⁡ K ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ K ⁡ w ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w trL ⁡ K ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ w ⁡ f
24 3 23 syl ⊢ K ∈ V → TEndo ⁡ K = w ∈ H ⟼ s | s : LTrn ⁡ K ⁡ w ⟶ LTrn ⁡ K ⁡ w ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w ∀ g ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w s ⁡ f ∘ g = s ⁡ f ∘ s ⁡ g ∧ ∀ f ∈ LTrn ⁡ K ⁡ w trL ⁡ K ⁡ w ⁡ s ⁡ f ≤ ˙ trL ⁡ K ⁡ w ⁡ f