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Theorem qusghm

Description: If Y is a normal subgroup of G , then the "natural map" from elements to their cosets is a group homomorphism from G to G / Y . (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jun-2015) (Revised by Mario Carneiro, 18-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses qusghm.x ⊢ X = Base G
qusghm.h ⊢ H = G / 𝑠 G ~ QG Y
qusghm.f ⊢ F = x ∈ X ⟼ x G ~ QG Y
Assertion qusghm ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G → F ∈ G GrpHom H

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 qusghm.x ⊢ X = Base G
2 qusghm.h ⊢ H = G / 𝑠 G ~ QG Y
3 qusghm.f ⊢ F = x ∈ X ⟼ x G ~ QG Y
4 eqid ⊢ Base H = Base H
5 eqid ⊢ + G = + G
6 eqid ⊢ + H = + H
7 nsgsubg ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G → Y ∈ SubGrp ⁡ G
8 subgrcl ⊢ Y ∈ SubGrp ⁡ G → G ∈ Grp
9 7 8 syl ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G → G ∈ Grp
10 2 qusgrp ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G → H ∈ Grp
11 2 1 4 quseccl ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G ∧ x ∈ X → x G ~ QG Y ∈ Base H
12 11 3 fmptd ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G → F : X ⟶ Base H
13 2 1 5 6 qusadd ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y G ~ QG Y + H z G ~ QG Y = y + G z G ~ QG Y
14 13 3expb ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y G ~ QG Y + H z G ~ QG Y = y + G z G ~ QG Y
15 eceq1 ⊢ x = y → x G ~ QG Y = y G ~ QG Y
16 ovex ⊢ G ~ QG Y ∈ V
17 ecexg ⊢ G ~ QG Y ∈ V → x G ~ QG Y ∈ V
18 16 17 ax-mp ⊢ x G ~ QG Y ∈ V
19 15 3 18 fvmpt3i ⊢ y ∈ X → F ⁡ y = y G ~ QG Y
20 19 ad2antrl ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → F ⁡ y = y G ~ QG Y
21 eceq1 ⊢ x = z → x G ~ QG Y = z G ~ QG Y
22 21 3 18 fvmpt3i ⊢ z ∈ X → F ⁡ z = z G ~ QG Y
23 22 ad2antll ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → F ⁡ z = z G ~ QG Y
24 20 23 oveq12d ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → F ⁡ y + H F ⁡ z = y G ~ QG Y + H z G ~ QG Y
25 1 5 grpcl ⊢ G ∈ Grp ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y + G z ∈ X
26 25 3expb ⊢ G ∈ Grp ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y + G z ∈ X
27 9 26 sylan ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → y + G z ∈ X
28 eceq1 ⊢ x = y + G z → x G ~ QG Y = y + G z G ~ QG Y
29 28 3 18 fvmpt3i ⊢ y + G z ∈ X → F ⁡ y + G z = y + G z G ~ QG Y
30 27 29 syl ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → F ⁡ y + G z = y + G z G ~ QG Y
31 14 24 30 3eqtr4rd ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G ∧ y ∈ X ∧ z ∈ X → F ⁡ y + G z = F ⁡ y + H F ⁡ z
32 1 4 5 6 9 10 12 31 isghmd ⊢ Y ∈ NrmSGrp ⁡ G → F ∈ G GrpHom H