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Theorem pautsetN

Description: The set of projective automorphisms. (Contributed by NM, 26-Jan-2012) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses pautset.s 𝑆 = ( PSubSp ‘ 𝐾 )
pautset.m 𝑀 = ( PAut ‘ 𝐾 )
Assertion pautsetN ( 𝐾𝐵𝑀 = { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ∧ ∀ 𝑥𝑆𝑦𝑆 ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) } )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pautset.s 𝑆 = ( PSubSp ‘ 𝐾 )
2 pautset.m 𝑀 = ( PAut ‘ 𝐾 )
3 elex ( 𝐾𝐵𝐾 ∈ V )
4 fveq2 ( 𝑘 = 𝐾 → ( PSubSp ‘ 𝑘 ) = ( PSubSp ‘ 𝐾 ) )
5 4 1 eqtr4di ( 𝑘 = 𝐾 → ( PSubSp ‘ 𝑘 ) = 𝑆 )
6 5 f1oeq2d ( 𝑘 = 𝐾 → ( 𝑓 : ( PSubSp ‘ 𝑘 ) –1-1-onto→ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ↔ 𝑓 : 𝑆1-1-onto→ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ) )
7 f1oeq3 ( ( PSubSp ‘ 𝑘 ) = 𝑆 → ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto→ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ↔ 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ) )
8 5 7 syl ( 𝑘 = 𝐾 → ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto→ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ↔ 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ) )
9 6 8 bitrd ( 𝑘 = 𝐾 → ( 𝑓 : ( PSubSp ‘ 𝑘 ) –1-1-onto→ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ↔ 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ) )
10 5 raleqdv ( 𝑘 = 𝐾 → ( ∀ 𝑦 ∈ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ↔ ∀ 𝑦𝑆 ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) )
11 5 10 raleqbidv ( 𝑘 = 𝐾 → ( ∀ 𝑥 ∈ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ∀ 𝑦 ∈ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ↔ ∀ 𝑥𝑆𝑦𝑆 ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) )
12 9 11 anbi12d ( 𝑘 = 𝐾 → ( ( 𝑓 : ( PSubSp ‘ 𝑘 ) –1-1-onto→ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ∀ 𝑦 ∈ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) ↔ ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ∧ ∀ 𝑥𝑆𝑦𝑆 ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) ) )
13 12 abbidv ( 𝑘 = 𝐾 → { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : ( PSubSp ‘ 𝑘 ) –1-1-onto→ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ∀ 𝑦 ∈ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) } = { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ∧ ∀ 𝑥𝑆𝑦𝑆 ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) } )
14 df-pautN PAut = ( 𝑘 ∈ V ↦ { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : ( PSubSp ‘ 𝑘 ) –1-1-onto→ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ∀ 𝑦 ∈ ( PSubSp ‘ 𝑘 ) ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) } )
15 1 fvexi 𝑆 ∈ V
16 15 15 mapval ( 𝑆m 𝑆 ) = { 𝑓𝑓 : 𝑆𝑆 }
17 ovex ( 𝑆m 𝑆 ) ∈ V
18 16 17 eqeltrri { 𝑓𝑓 : 𝑆𝑆 } ∈ V
19 f1of ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆𝑓 : 𝑆𝑆 )
20 19 ss2abi { 𝑓𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 } ⊆ { 𝑓𝑓 : 𝑆𝑆 }
21 18 20 ssexi { 𝑓𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 } ∈ V
22 simpl ( ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ∧ ∀ 𝑥𝑆𝑦𝑆 ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) → 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 )
23 22 ss2abi { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ∧ ∀ 𝑥𝑆𝑦𝑆 ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) } ⊆ { 𝑓𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 }
24 21 23 ssexi { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ∧ ∀ 𝑥𝑆𝑦𝑆 ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) } ∈ V
25 13 14 24 fvmpt ( 𝐾 ∈ V → ( PAut ‘ 𝐾 ) = { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ∧ ∀ 𝑥𝑆𝑦𝑆 ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) } )
26 2 25 syl5eq ( 𝐾 ∈ V → 𝑀 = { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ∧ ∀ 𝑥𝑆𝑦𝑆 ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) } )
27 3 26 syl ( 𝐾𝐵𝑀 = { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : 𝑆1-1-onto𝑆 ∧ ∀ 𝑥𝑆𝑦𝑆 ( 𝑥𝑦 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ⊆ ( 𝑓𝑦 ) ) ) } )