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Theorem pmtr3ncom

Description: Transpositions over sets with at least 3 elements are not commutative, see also the remark in Rotman p. 28. (Contributed by AV, 21-Mar-2019)

Ref Expression
Hypothesis pmtr3ncom.t T = pmTrsp D
Assertion pmtr3ncom D V 3 D f ran T g ran T g f f g

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pmtr3ncom.t T = pmTrsp D
2 hashge3el3dif D V 3 D x D y D z D x y x z y z
3 simprl x D y D z D x y x z y z D V 3 D D V
4 prssi x D y D x y D
5 4 adantr x D y D z D x y D
6 5 ad2antrr x D y D z D x y x z y z D V 3 D x y D
7 simplll x D y D z D x y x z y z x D
8 simplr x D y D z D y D
9 8 adantr x D y D z D x y x z y z y D
10 simpr1 x D y D z D x y x z y z x y
11 pr2nelem x D y D x y x y 2 𝑜
12 7 9 10 11 syl3anc x D y D z D x y x z y z x y 2 𝑜
13 12 adantr x D y D z D x y x z y z D V 3 D x y 2 𝑜
14 eqid ran T = ran T
15 1 14 pmtrrn D V x y D x y 2 𝑜 T x y ran T
16 3 6 13 15 syl3anc x D y D z D x y x z y z D V 3 D T x y ran T
17 prssi y D z D y z D
18 17 ad5ant23 x D y D z D x y x z y z D V 3 D y z D
19 simplr x D y D z D x y x z y z z D
20 simpr3 x D y D z D x y x z y z y z
21 pr2nelem y D z D y z y z 2 𝑜
22 9 19 20 21 syl3anc x D y D z D x y x z y z y z 2 𝑜
23 22 adantr x D y D z D x y x z y z D V 3 D y z 2 𝑜
24 1 14 pmtrrn D V y z D y z 2 𝑜 T y z ran T
25 3 18 23 24 syl3anc x D y D z D x y x z y z D V 3 D T y z ran T
26 df-3an x D y D z D x D y D z D
27 26 biimpri x D y D z D x D y D z D
28 27 ad2antrr x D y D z D x y x z y z D V 3 D x D y D z D
29 simplr x D y D z D x y x z y z D V 3 D x y x z y z
30 eqid T x y = T x y
31 eqid T y z = T y z
32 1 30 31 pmtr3ncomlem2 D V x D y D z D x y x z y z T y z T x y T x y T y z
33 3 28 29 32 syl3anc x D y D z D x y x z y z D V 3 D T y z T x y T x y T y z
34 coeq2 f = T x y g f = g T x y
35 coeq1 f = T x y f g = T x y g
36 34 35 neeq12d f = T x y g f f g g T x y T x y g
37 coeq1 g = T y z g T x y = T y z T x y
38 coeq2 g = T y z T x y g = T x y T y z
39 37 38 neeq12d g = T y z g T x y T x y g T y z T x y T x y T y z
40 36 39 rspc2ev T x y ran T T y z ran T T y z T x y T x y T y z f ran T g ran T g f f g
41 16 25 33 40 syl3anc x D y D z D x y x z y z D V 3 D f ran T g ran T g f f g
42 41 exp31 x D y D z D x y x z y z D V 3 D f ran T g ran T g f f g
43 42 rexlimdva x D y D z D x y x z y z D V 3 D f ran T g ran T g f f g
44 43 rexlimivv x D y D z D x y x z y z D V 3 D f ran T g ran T g f f g
45 2 44 mpcom D V 3 D f ran T g ran T g f f g