Metamath Proof Explorer


Theorem efger

Description: Value of the free group construction. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Sep-2015) (Revised by Mario Carneiro, 27-Feb-2016)

Ref Expression
Hypotheses efgval.w ⊢ W = I ⁡ Word I × 2 𝑜
efgval.r ⊢ ∼ ˙ = ~ FG ⁡ I
Assertion efger ⊢ ∼ ˙ Er W

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 efgval.w ⊢ W = I ⁡ Word I × 2 𝑜
2 efgval.r ⊢ ∼ ˙ = ~ FG ⁡ I
3 1 efglem ⊢ ∃ r r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩
4 abn0 ⊢ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ ≠ ∅ ↔ ∃ r r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩
5 3 4 mpbir ⊢ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ ≠ ∅
6 ereq1 ⊢ w = r → w Er W ↔ r Er W
7 6 ralab2 ⊢ ∀ w ∈ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ w Er W ↔ ∀ r r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ → r Er W
8 simpl ⊢ r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ → r Er W
9 7 8 mpgbir ⊢ ∀ w ∈ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ w Er W
10 iiner ⊢ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ ≠ ∅ ∧ ∀ w ∈ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ w Er W → ⋂ w ∈ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ w Er W
11 5 9 10 mp2an ⊢ ⋂ w ∈ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ w Er W
12 1 2 efgval ⊢ ∼ ˙ = ⋂ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩
13 intiin ⊢ ⋂ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ = ⋂ w ∈ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ w
14 12 13 eqtri ⊢ ∼ ˙ = ⋂ w ∈ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ w
15 ereq1 ⊢ ∼ ˙ = ⋂ w ∈ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ w → ∼ ˙ Er W ↔ ⋂ w ∈ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ w Er W
16 14 15 ax-mp ⊢ ∼ ˙ Er W ↔ ⋂ w ∈ r | r Er W ∧ ∀ x ∈ W ∀ n ∈ 0 … x ∀ y ∈ I ∀ z ∈ 2 𝑜 x r x splice n n ⟨“ y z y 1 𝑜 ∖ z ”⟩ w Er W
17 11 16 mpbir ⊢ ∼ ˙ Er W