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Theorem lautco

Description: The composition of two lattice automorphisms is a lattice automorphism. (Contributed by NM, 19-Apr-2013)

Ref Expression
Hypothesis lautco.i ⊢ I = LAut ⁡ K
Assertion lautco ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I → F ∘ G ∈ I

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lautco.i ⊢ I = LAut ⁡ K
2 eqid ⊢ Base K = Base K
3 2 1 laut1o ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I → F : Base K ⟶ 1-1 onto Base K
4 3 3adant3 ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I → F : Base K ⟶ 1-1 onto Base K
5 2 1 laut1o ⊢ K ∈ V ∧ G ∈ I → G : Base K ⟶ 1-1 onto Base K
6 5 3adant2 ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I → G : Base K ⟶ 1-1 onto Base K
7 f1oco ⊢ F : Base K ⟶ 1-1 onto Base K ∧ G : Base K ⟶ 1-1 onto Base K → F ∘ G : Base K ⟶ 1-1 onto Base K
8 4 6 7 syl2anc ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I → F ∘ G : Base K ⟶ 1-1 onto Base K
9 simpl1 ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → K ∈ V
10 simpl2 ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → F ∈ I
11 simpl3 ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → G ∈ I
12 simprl ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → x ∈ Base K
13 2 1 lautcl ⊢ K ∈ V ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K → G ⁡ x ∈ Base K
14 9 11 12 13 syl21anc ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → G ⁡ x ∈ Base K
15 simprr ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → y ∈ Base K
16 2 1 lautcl ⊢ K ∈ V ∧ G ∈ I ∧ y ∈ Base K → G ⁡ y ∈ Base K
17 9 11 15 16 syl21anc ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → G ⁡ y ∈ Base K
18 eqid ⊢ ≤ K = ≤ K
19 2 18 1 lautle ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ⁡ x ∈ Base K ∧ G ⁡ y ∈ Base K → G ⁡ x ≤ K G ⁡ y ↔ F ⁡ G ⁡ x ≤ K F ⁡ G ⁡ y
20 9 10 14 17 19 syl22anc ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → G ⁡ x ≤ K G ⁡ y ↔ F ⁡ G ⁡ x ≤ K F ⁡ G ⁡ y
21 2 18 1 lautle ⊢ K ∈ V ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → x ≤ K y ↔ G ⁡ x ≤ K G ⁡ y
22 21 3adantl2 ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → x ≤ K y ↔ G ⁡ x ≤ K G ⁡ y
23 f1of ⊢ G : Base K ⟶ 1-1 onto Base K → G : Base K ⟶ Base K
24 6 23 syl ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I → G : Base K ⟶ Base K
25 simpl ⊢ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → x ∈ Base K
26 fvco3 ⊢ G : Base K ⟶ Base K ∧ x ∈ Base K → F ∘ G ⁡ x = F ⁡ G ⁡ x
27 24 25 26 syl2an ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → F ∘ G ⁡ x = F ⁡ G ⁡ x
28 simpr ⊢ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → y ∈ Base K
29 fvco3 ⊢ G : Base K ⟶ Base K ∧ y ∈ Base K → F ∘ G ⁡ y = F ⁡ G ⁡ y
30 24 28 29 syl2an ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → F ∘ G ⁡ y = F ⁡ G ⁡ y
31 27 30 breq12d ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → F ∘ G ⁡ x ≤ K F ∘ G ⁡ y ↔ F ⁡ G ⁡ x ≤ K F ⁡ G ⁡ y
32 20 22 31 3bitr4d ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I ∧ x ∈ Base K ∧ y ∈ Base K → x ≤ K y ↔ F ∘ G ⁡ x ≤ K F ∘ G ⁡ y
33 32 ralrimivva ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I → ∀ x ∈ Base K ∀ y ∈ Base K x ≤ K y ↔ F ∘ G ⁡ x ≤ K F ∘ G ⁡ y
34 2 18 1 islaut ⊢ K ∈ V → F ∘ G ∈ I ↔ F ∘ G : Base K ⟶ 1-1 onto Base K ∧ ∀ x ∈ Base K ∀ y ∈ Base K x ≤ K y ↔ F ∘ G ⁡ x ≤ K F ∘ G ⁡ y
35 34 3ad2ant1 ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I → F ∘ G ∈ I ↔ F ∘ G : Base K ⟶ 1-1 onto Base K ∧ ∀ x ∈ Base K ∀ y ∈ Base K x ≤ K y ↔ F ∘ G ⁡ x ≤ K F ∘ G ⁡ y
36 8 33 35 mpbir2and ⊢ K ∈ V ∧ F ∈ I ∧ G ∈ I → F ∘ G ∈ I