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Theorem tsmsxplem1

Description: Lemma for tsmsxp . (Contributed by Mario Carneiro, 21-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses tsmsxp.b B=BaseG
tsmsxp.g φGCMnd
tsmsxp.2 φGTopGrp
tsmsxp.a φAV
tsmsxp.c φCW
tsmsxp.f φF:A×CB
tsmsxp.h φH:AB
tsmsxp.1 φjAHjGtsumskCjFk
tsmsxp.j J=TopOpenG
tsmsxp.z 0˙=0G
tsmsxp.p +˙=+G
tsmsxp.m -˙=-G
tsmsxp.l φLJ
tsmsxp.3 φ0˙L
tsmsxp.k φK𝒫AFin
tsmsxp.ks φdomDK
tsmsxp.d φD𝒫A×CFin
Assertion tsmsxplem1 φn𝒫CFinranDnxKHx-˙GFx×nL

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tsmsxp.b B=BaseG
2 tsmsxp.g φGCMnd
3 tsmsxp.2 φGTopGrp
4 tsmsxp.a φAV
5 tsmsxp.c φCW
6 tsmsxp.f φF:A×CB
7 tsmsxp.h φH:AB
8 tsmsxp.1 φjAHjGtsumskCjFk
9 tsmsxp.j J=TopOpenG
10 tsmsxp.z 0˙=0G
11 tsmsxp.p +˙=+G
12 tsmsxp.m -˙=-G
13 tsmsxp.l φLJ
14 tsmsxp.3 φ0˙L
15 tsmsxp.k φK𝒫AFin
16 tsmsxp.ks φdomDK
17 tsmsxp.d φD𝒫A×CFin
18 15 elin2d φKFin
19 elfpw K𝒫AFinKAKFin
20 19 simplbi K𝒫AFinKA
21 15 20 syl φKA
22 21 sselda φjKjA
23 eqid 𝒫CFin=𝒫CFin
24 2 adantr φjAGCMnd
25 tgptps GTopGrpGTopSp
26 3 25 syl φGTopSp
27 26 adantr φjAGTopSp
28 5 adantr φjACW
29 fovcdm F:A×CBjAkCjFkB
30 6 29 syl3an1 φjAkCjFkB
31 30 3expa φjAkCjFkB
32 31 fmpttd φjAkCjFk:CB
33 df-ima gBHj-˙gL=rangBHj-˙gL
34 9 1 tgptopon GTopGrpJTopOnB
35 3 34 syl φJTopOnB
36 toponss JTopOnBLJLB
37 35 13 36 syl2anc φLB
38 37 adantr φjALB
39 38 resmptd φjAgBHj-˙gL=gLHj-˙g
40 39 rneqd φjArangBHj-˙gL=rangLHj-˙g
41 33 40 eqtrid φjAgBHj-˙gL=rangLHj-˙g
42 7 ffvelcdmda φjAHjB
43 eqid invgG=invgG
44 1 11 43 12 grpsubval HjBgBHj-˙g=Hj+˙invgGg
45 42 44 sylan φjAgBHj-˙g=Hj+˙invgGg
46 45 mpteq2dva φjAgBHj-˙g=gBHj+˙invgGg
47 tgpgrp GTopGrpGGrp
48 3 47 syl φGGrp
49 48 adantr φjAGGrp
50 1 43 grpinvcl GGrpgBinvgGgB
51 49 50 sylan φjAgBinvgGgB
52 1 43 grpinvf GGrpinvgG:BB
53 49 52 syl φjAinvgG:BB
54 53 feqmptd φjAinvgG=gBinvgGg
55 eqidd φjAyBHj+˙y=yBHj+˙y
56 oveq2 y=invgGgHj+˙y=Hj+˙invgGg
57 51 54 55 56 fmptco φjAyBHj+˙yinvgG=gBHj+˙invgGg
58 46 57 eqtr4d φjAgBHj-˙g=yBHj+˙yinvgG
59 3 adantr φjAGTopGrp
60 9 43 grpinvhmeo GTopGrpinvgGJHomeoJ
61 59 60 syl φjAinvgGJHomeoJ
62 eqid yBHj+˙y=yBHj+˙y
63 62 1 11 9 tgplacthmeo GTopGrpHjByBHj+˙yJHomeoJ
64 59 42 63 syl2anc φjAyBHj+˙yJHomeoJ
65 hmeoco invgGJHomeoJyBHj+˙yJHomeoJyBHj+˙yinvgGJHomeoJ
66 61 64 65 syl2anc φjAyBHj+˙yinvgGJHomeoJ
67 58 66 eqeltrd φjAgBHj-˙gJHomeoJ
68 13 adantr φjALJ
69 hmeoima gBHj-˙gJHomeoJLJgBHj-˙gLJ
70 67 68 69 syl2anc φjAgBHj-˙gLJ
71 41 70 eqeltrrd φjArangLHj-˙gJ
72 1 10 12 grpsubid1 GGrpHjBHj-˙0˙=Hj
73 49 42 72 syl2anc φjAHj-˙0˙=Hj
74 14 adantr φjA0˙L
75 ovex Hj-˙0˙V
76 eqid gLHj-˙g=gLHj-˙g
77 oveq2 g=0˙Hj-˙g=Hj-˙0˙
78 76 77 elrnmpt1s 0˙LHj-˙0˙VHj-˙0˙rangLHj-˙g
79 74 75 78 sylancl φjAHj-˙0˙rangLHj-˙g
80 73 79 eqeltrrd φjAHjrangLHj-˙g
81 1 9 23 24 27 28 32 8 71 80 tsmsi φjAy𝒫CFinz𝒫CFinyzGkCjFkzrangLHj-˙g
82 22 81 syldan φjKy𝒫CFinz𝒫CFinyzGkCjFkzrangLHj-˙g
83 82 ralrimiva φjKy𝒫CFinz𝒫CFinyzGkCjFkzrangLHj-˙g
84 sseq1 y=fjyzfjz
85 84 imbi1d y=fjyzGkCjFkzrangLHj-˙gfjzGkCjFkzrangLHj-˙g
86 85 ralbidv y=fjz𝒫CFinyzGkCjFkzrangLHj-˙gz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙g
87 86 ac6sfi KFinjKy𝒫CFinz𝒫CFinyzGkCjFkzrangLHj-˙gff:K𝒫CFinjKz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙g
88 18 83 87 syl2anc φff:K𝒫CFinjKz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙g
89 frn f:K𝒫CFinranf𝒫CFin
90 89 adantl φf:K𝒫CFinranf𝒫CFin
91 inss1 𝒫CFin𝒫C
92 90 91 sstrdi φf:K𝒫CFinranf𝒫C
93 sspwuni ranf𝒫CranfC
94 92 93 sylib φf:K𝒫CFinranfC
95 elfpw D𝒫A×CFinDA×CDFin
96 95 simplbi D𝒫A×CFinDA×C
97 rnss DA×CranDranA×C
98 17 96 97 3syl φranDranA×C
99 rnxpss ranA×CC
100 98 99 sstrdi φranDC
101 100 adantr φf:K𝒫CFinranDC
102 94 101 unssd φf:K𝒫CFinranfranDC
103 18 adantr φf:K𝒫CFinKFin
104 ffn f:K𝒫CFinfFnK
105 104 adantl φf:K𝒫CFinfFnK
106 dffn4 fFnKf:Kontoranf
107 105 106 sylib φf:K𝒫CFinf:Kontoranf
108 fofi KFinf:KontoranfranfFin
109 103 107 108 syl2anc φf:K𝒫CFinranfFin
110 inss2 𝒫CFinFin
111 90 110 sstrdi φf:K𝒫CFinranfFin
112 unifi ranfFinranfFinranfFin
113 109 111 112 syl2anc φf:K𝒫CFinranfFin
114 elinel2 D𝒫A×CFinDFin
115 rnfi DFinranDFin
116 17 114 115 3syl φranDFin
117 116 adantr φf:K𝒫CFinranDFin
118 unfi ranfFinranDFinranfranDFin
119 113 117 118 syl2anc φf:K𝒫CFinranfranDFin
120 elfpw ranfranD𝒫CFinranfranDCranfranDFin
121 102 119 120 sylanbrc φf:K𝒫CFinranfranD𝒫CFin
122 121 adantrr φf:K𝒫CFinjKz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙granfranD𝒫CFin
123 ssun2 ranDranfranD
124 123 a1i φf:K𝒫CFinjKz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙granDranfranD
125 121 adantlr φjKf:K𝒫CFinranfranD𝒫CFin
126 fvssunirn fjranf
127 ssun1 ranfranfranD
128 126 127 sstri fjranfranD
129 id z=ranfranDz=ranfranD
130 128 129 sseqtrrid z=ranfranDfjz
131 pm5.5 fjzfjzGkCjFkzrangLHj-˙gGkCjFkzrangLHj-˙g
132 130 131 syl z=ranfranDfjzGkCjFkzrangLHj-˙gGkCjFkzrangLHj-˙g
133 reseq2 z=ranfranDkCjFkz=kCjFkranfranD
134 133 oveq2d z=ranfranDGkCjFkz=GkCjFkranfranD
135 134 eleq1d z=ranfranDGkCjFkzrangLHj-˙gGkCjFkranfranDrangLHj-˙g
136 132 135 bitrd z=ranfranDfjzGkCjFkzrangLHj-˙gGkCjFkranfranDrangLHj-˙g
137 136 rspcv ranfranD𝒫CFinz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙gGkCjFkranfranDrangLHj-˙g
138 125 137 syl φjKf:K𝒫CFinz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙gGkCjFkranfranDrangLHj-˙g
139 2 ad2antrr φjKf:K𝒫CFinGCMnd
140 cmnmnd GCMndGMnd
141 139 140 syl φjKf:K𝒫CFinGMnd
142 simplr φjKf:K𝒫CFinjK
143 119 adantlr φjKf:K𝒫CFinranfranDFin
144 102 adantlr φjKf:K𝒫CFinranfranDC
145 144 sselda φjKf:K𝒫CFinkranfranDkC
146 6 adantr φjKF:A×CB
147 146 22 jca φjKF:A×CBjA
148 29 3expa F:A×CBjAkCjFkB
149 147 148 sylan φjKkCjFkB
150 149 adantlr φjKf:K𝒫CFinkCjFkB
151 145 150 syldan φjKf:K𝒫CFinkranfranDjFkB
152 151 fmpttd φjKf:K𝒫CFinkranfranDjFk:ranfranDB
153 eqid kranfranDjFk=kranfranDjFk
154 ovexd φjKf:K𝒫CFinkranfranDjFkV
155 10 fvexi 0˙V
156 155 a1i φjKf:K𝒫CFin0˙V
157 153 143 154 156 fsuppmptdm φjKf:K𝒫CFinfinSupp0˙kranfranDjFk
158 1 10 139 143 152 157 gsumcl φjKf:K𝒫CFinGkranfranDjFkB
159 velsn yjy=j
160 ovres yjkranfranDyFj×ranfranDk=yFk
161 159 160 sylanbr y=jkranfranDyFj×ranfranDk=yFk
162 oveq1 y=jyFk=jFk
163 162 adantr y=jkranfranDyFk=jFk
164 161 163 eqtrd y=jkranfranDyFj×ranfranDk=jFk
165 164 mpteq2dva y=jkranfranDyFj×ranfranDk=kranfranDjFk
166 165 oveq2d y=jGkranfranDyFj×ranfranDk=GkranfranDjFk
167 1 166 gsumsn GMndjKGkranfranDjFkBGyjGkranfranDyFj×ranfranDk=GkranfranDjFk
168 141 142 158 167 syl3anc φjKf:K𝒫CFinGyjGkranfranDyFj×ranfranDk=GkranfranDjFk
169 snfi jFin
170 169 a1i φjKf:K𝒫CFinjFin
171 6 ad2antrr φjKf:K𝒫CFinF:A×CB
172 22 adantr φjKf:K𝒫CFinjA
173 172 snssd φjKf:K𝒫CFinjA
174 xpss12 jAranfranDCj×ranfranDA×C
175 173 144 174 syl2anc φjKf:K𝒫CFinj×ranfranDA×C
176 171 175 fssresd φjKf:K𝒫CFinFj×ranfranD:j×ranfranDB
177 xpfi jFinranfranDFinj×ranfranDFin
178 169 143 177 sylancr φjKf:K𝒫CFinj×ranfranDFin
179 176 178 156 fdmfifsupp φjKf:K𝒫CFinfinSupp0˙Fj×ranfranD
180 1 10 139 170 143 176 179 gsumxp φjKf:K𝒫CFinGFj×ranfranD=GyjGkranfranDyFj×ranfranDk
181 144 resmptd φjKf:K𝒫CFinkCjFkranfranD=kranfranDjFk
182 181 oveq2d φjKf:K𝒫CFinGkCjFkranfranD=GkranfranDjFk
183 168 180 182 3eqtr4rd φjKf:K𝒫CFinGkCjFkranfranD=GFj×ranfranD
184 183 eleq1d φjKf:K𝒫CFinGkCjFkranfranDrangLHj-˙gGFj×ranfranDrangLHj-˙g
185 ovex Hj-˙gV
186 76 185 elrnmpti GFj×ranfranDrangLHj-˙ggLGFj×ranfranD=Hj-˙g
187 isabl GAbelGGrpGCMnd
188 48 2 187 sylanbrc φGAbel
189 188 ad3antrrr φjKf:K𝒫CFingLGAbel
190 22 42 syldan φjKHjB
191 190 ad2antrr φjKf:K𝒫CFingLHjB
192 37 ad2antrr φjKf:K𝒫CFinLB
193 192 sselda φjKf:K𝒫CFingLgB
194 1 12 189 191 193 ablnncan φjKf:K𝒫CFingLHj-˙Hj-˙g=g
195 simpr φjKf:K𝒫CFingLgL
196 194 195 eqeltrd φjKf:K𝒫CFingLHj-˙Hj-˙gL
197 oveq2 GFj×ranfranD=Hj-˙gHj-˙GFj×ranfranD=Hj-˙Hj-˙g
198 197 eleq1d GFj×ranfranD=Hj-˙gHj-˙GFj×ranfranDLHj-˙Hj-˙gL
199 196 198 syl5ibrcom φjKf:K𝒫CFingLGFj×ranfranD=Hj-˙gHj-˙GFj×ranfranDL
200 199 rexlimdva φjKf:K𝒫CFingLGFj×ranfranD=Hj-˙gHj-˙GFj×ranfranDL
201 186 200 biimtrid φjKf:K𝒫CFinGFj×ranfranDrangLHj-˙gHj-˙GFj×ranfranDL
202 184 201 sylbid φjKf:K𝒫CFinGkCjFkranfranDrangLHj-˙gHj-˙GFj×ranfranDL
203 138 202 syld φjKf:K𝒫CFinz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙gHj-˙GFj×ranfranDL
204 203 an32s φf:K𝒫CFinjKz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙gHj-˙GFj×ranfranDL
205 204 ralimdva φf:K𝒫CFinjKz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙gjKHj-˙GFj×ranfranDL
206 205 impr φf:K𝒫CFinjKz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙gjKHj-˙GFj×ranfranDL
207 fveq2 j=xHj=Hx
208 sneq j=xj=x
209 208 xpeq1d j=xj×ranfranD=x×ranfranD
210 209 reseq2d j=xFj×ranfranD=Fx×ranfranD
211 210 oveq2d j=xGFj×ranfranD=GFx×ranfranD
212 207 211 oveq12d j=xHj-˙GFj×ranfranD=Hx-˙GFx×ranfranD
213 212 eleq1d j=xHj-˙GFj×ranfranDLHx-˙GFx×ranfranDL
214 213 cbvralvw jKHj-˙GFj×ranfranDLxKHx-˙GFx×ranfranDL
215 206 214 sylib φf:K𝒫CFinjKz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙gxKHx-˙GFx×ranfranDL
216 sseq2 n=ranfranDranDnranDranfranD
217 xpeq2 n=ranfranDx×n=x×ranfranD
218 217 reseq2d n=ranfranDFx×n=Fx×ranfranD
219 218 oveq2d n=ranfranDGFx×n=GFx×ranfranD
220 219 oveq2d n=ranfranDHx-˙GFx×n=Hx-˙GFx×ranfranD
221 220 eleq1d n=ranfranDHx-˙GFx×nLHx-˙GFx×ranfranDL
222 221 ralbidv n=ranfranDxKHx-˙GFx×nLxKHx-˙GFx×ranfranDL
223 216 222 anbi12d n=ranfranDranDnxKHx-˙GFx×nLranDranfranDxKHx-˙GFx×ranfranDL
224 223 rspcev ranfranD𝒫CFinranDranfranDxKHx-˙GFx×ranfranDLn𝒫CFinranDnxKHx-˙GFx×nL
225 122 124 215 224 syl12anc φf:K𝒫CFinjKz𝒫CFinfjzGkCjFkzrangLHj-˙gn𝒫CFinranDnxKHx-˙GFx×nL
226 88 225 exlimddv φn𝒫CFinranDnxKHx-˙GFx×nL