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Theorem cygznlem3 16523
Description: A cyclic group with  n elements is isomorphic to  ZZ  /  n ZZ. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
cygzn.b  |-  B  =  ( Base `  G
)
cygzn.n  |-  N  =  if ( B  e. 
Fin ,  ( # `  B
) ,  0 )
cygzn.y  |-  Y  =  (ℤ/n `  N )
cygzn.m  |-  .x.  =  (.g
`  G )
cygzn.l  |-  L  =  ( ZRHom `  Y
)
cygzn.e  |-  E  =  { x  e.  B  |  ran  ( n  e.  ZZ  |->  ( n  .x.  x ) )  =  B }
cygzn.g  |-  ( ph  ->  G  e. CycGrp )
cygzn.x  |-  ( ph  ->  X  e.  E )
cygzn.f  |-  F  =  ran  ( m  e.  ZZ  |->  <. ( L `  m ) ,  ( m  .x.  X )
>. )
Assertion
Ref Expression
cygznlem3  |-  ( ph  ->  G  ~=ph𝑔 
Y )
Distinct variable groups:    m, n, x, B    m, G, n, x    .x. , m, n, x   
m, Y, n, x   
m, L, n, x   
x, N    ph, m    n, F, x    m, X, n, x
Allowed substitution hints:    ph( x, n)    E( x, m, n)    F( m)    N( m, n)

Proof of Theorem cygznlem3
Dummy variables  a 
b  i  j  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2283 . . . 4  |-  ( Base `  Y )  =  (
Base `  Y )
2 cygzn.b . . . 4  |-  B  =  ( Base `  G
)
3 eqid 2283 . . . 4  |-  ( +g  `  Y )  =  ( +g  `  Y )
4 eqid 2283 . . . 4  |-  ( +g  `  G )  =  ( +g  `  G )
5 cygzn.n . . . . . . 7  |-  N  =  if ( B  e. 
Fin ,  ( # `  B
) ,  0 )
6 hashcl 11350 . . . . . . . . 9  |-  ( B  e.  Fin  ->  ( # `
 B )  e. 
NN0 )
76adantl 452 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  B  e.  Fin )  ->  ( # `  B )  e.  NN0 )
8 0nn0 9980 . . . . . . . . 9  |-  0  e.  NN0
98a1i 10 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  -.  B  e.  Fin )  ->  0  e.  NN0 )
107, 9ifclda 3592 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  if ( B  e. 
Fin ,  ( # `  B
) ,  0 )  e.  NN0 )
115, 10syl5eqel 2367 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
12 cygzn.y . . . . . . 7  |-  Y  =  (ℤ/n `  N )
1312zncrng 16498 . . . . . 6  |-  ( N  e.  NN0  ->  Y  e. 
CRing )
1411, 13syl 15 . . . . 5  |-  ( ph  ->  Y  e.  CRing )
15 crngrng 15351 . . . . 5  |-  ( Y  e.  CRing  ->  Y  e.  Ring )
16 rnggrp 15346 . . . . 5  |-  ( Y  e.  Ring  ->  Y  e. 
Grp )
1714, 15, 163syl 18 . . . 4  |-  ( ph  ->  Y  e.  Grp )
18 cygzn.g . . . . 5  |-  ( ph  ->  G  e. CycGrp )
19 cyggrp 15176 . . . . 5  |-  ( G  e. CycGrp  ->  G  e.  Grp )
2018, 19syl 15 . . . 4  |-  ( ph  ->  G  e.  Grp )
21 cygzn.m . . . . 5  |-  .x.  =  (.g
`  G )
22 cygzn.l . . . . 5  |-  L  =  ( ZRHom `  Y
)
23 cygzn.e . . . . 5  |-  E  =  { x  e.  B  |  ran  ( n  e.  ZZ  |->  ( n  .x.  x ) )  =  B }
24 cygzn.x . . . . 5  |-  ( ph  ->  X  e.  E )
25 cygzn.f . . . . 5  |-  F  =  ran  ( m  e.  ZZ  |->  <. ( L `  m ) ,  ( m  .x.  X )
>. )
262, 5, 12, 21, 22, 23, 18, 24, 25cygznlem2a 16521 . . . 4  |-  ( ph  ->  F : ( Base `  Y ) --> B )
2712, 1, 22znzrhfo 16501 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  NN0  ->  L : ZZ -onto-> ( Base `  Y
) )
2811, 27syl 15 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  L : ZZ -onto-> ( Base `  Y ) )
29 foelrn 5679 . . . . . . 7  |-  ( ( L : ZZ -onto-> ( Base `  Y )  /\  a  e.  ( Base `  Y ) )  ->  E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i ) )
3028, 29sylan 457 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  a  e.  ( Base `  Y )
)  ->  E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i ) )
31 foelrn 5679 . . . . . . 7  |-  ( ( L : ZZ -onto-> ( Base `  Y )  /\  b  e.  ( Base `  Y ) )  ->  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) )
3228, 31sylan 457 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  b  e.  ( Base `  Y )
)  ->  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) )
3330, 32anim12dan 810 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  ( Base `  Y
)  /\  b  e.  ( Base `  Y )
) )  ->  ( E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i )  /\  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) ) )
34 reeanv 2707 . . . . . . 7  |-  ( E. i  e.  ZZ  E. j  e.  ZZ  (
a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  <->  ( E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i )  /\  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) ) )
3520adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  ->  G  e.  Grp )
36 simprl 732 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
i  e.  ZZ )
37 simprr 733 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
j  e.  ZZ )
382, 21, 23iscyggen 15167 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( X  e.  E  <->  ( X  e.  B  /\  ran  (
n  e.  ZZ  |->  ( n  .x.  X ) )  =  B ) )
3938simplbi 446 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( X  e.  E  ->  X  e.  B )
4024, 39syl 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  X  e.  B )
4140adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  ->  X  e.  B )
422, 21, 4mulgdir 14592 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ  /\  X  e.  B )
)  ->  ( (
i  +  j ) 
.x.  X )  =  ( ( i  .x.  X ) ( +g  `  G ) ( j 
.x.  X ) ) )
4335, 36, 37, 41, 42syl13anc 1184 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( i  +  j )  .x.  X
)  =  ( ( i  .x.  X ) ( +g  `  G
) ( j  .x.  X ) ) )
4414, 15syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  Y  e.  Ring )
45 eqid 2283 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  (flds  ZZ )  =  (flds  ZZ )
4645, 22zrhrhm 16466 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( Y  e.  Ring  ->  L  e.  ( (flds  ZZ ) RingHom  Y ) )
4744, 46syl 15 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  L  e.  ( (flds  ZZ ) RingHom  Y ) )
48 rhmghm 15503 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( L  e.  ( (flds  ZZ ) RingHom  Y )  ->  L  e.  ( (flds  ZZ )  GrpHom  Y ) )
4947, 48syl 15 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  L  e.  ( (flds  ZZ ) 
GrpHom  Y ) )
5049adantr 451 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  ->  L  e.  ( (flds  ZZ )  GrpHom  Y ) )
51 zsubrg 16425 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ZZ  e.  (SubRing ` fld )
5245subrgbas 15554 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ZZ  e.  (SubRing ` fld )  ->  ZZ  =  ( Base `  (flds  ZZ ) ) )
5351, 52ax-mp 8 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ZZ  =  ( Base `  (flds  ZZ ) )
54 zex 10033 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ZZ  e.  _V
55 cnfldadd 16384 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  +  =  ( +g  ` fld )
5645, 55ressplusg 13250 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ZZ  e.  _V  ->  +  =  ( +g  `  (flds  ZZ )
) )
5754, 56ax-mp 8 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  +  =  ( +g  `  (flds  ZZ ) )
5853, 57, 3ghmlin 14688 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( L  e.  ( (flds  ZZ ) 
GrpHom  Y )  /\  i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ )  ->  ( L `  ( i  +  j ) )  =  ( ( L `
 i ) ( +g  `  Y ) ( L `  j
) ) )
5950, 36, 37, 58syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( L `  (
i  +  j ) )  =  ( ( L `  i ) ( +g  `  Y
) ( L `  j ) ) )
6059fveq2d 5529 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  ( L `  ( i  +  j ) ) )  =  ( F `
 ( ( L `
 i ) ( +g  `  Y ) ( L `  j
) ) ) )
61 zaddcl 10059 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ )  ->  ( i  +  j )  e.  ZZ )
622, 5, 12, 21, 22, 23, 18, 24, 25cygznlem2 16522 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( i  +  j )  e.  ZZ )  ->  ( F `  ( L `  ( i  +  j ) ) )  =  ( ( i  +  j )  .x.  X
) )
6361, 62sylan2 460 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  ( L `  ( i  +  j ) ) )  =  ( ( i  +  j ) 
.x.  X ) )
6460, 63eqtr3d 2317 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  (
( L `  i
) ( +g  `  Y
) ( L `  j ) ) )  =  ( ( i  +  j )  .x.  X ) )
652, 5, 12, 21, 22, 23, 18, 24, 25cygznlem2 16522 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ZZ )  ->  ( F `
 ( L `  i ) )  =  ( i  .x.  X
) )
6665adantrr 697 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  ( L `  i )
)  =  ( i 
.x.  X ) )
672, 5, 12, 21, 22, 23, 18, 24, 25cygznlem2 16522 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ZZ )  ->  ( F `
 ( L `  j ) )  =  ( j  .x.  X
) )
6867adantrl 696 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  ( L `  j )
)  =  ( j 
.x.  X ) )
6966, 68oveq12d 5876 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( F `  ( L `  i ) ) ( +g  `  G
) ( F `  ( L `  j ) ) )  =  ( ( i  .x.  X
) ( +g  `  G
) ( j  .x.  X ) ) )
7043, 64, 693eqtr4d 2325 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  (
( L `  i
) ( +g  `  Y
) ( L `  j ) ) )  =  ( ( F `
 ( L `  i ) ) ( +g  `  G ) ( F `  ( L `  j )
) ) )
71 oveq12 5867 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( a ( +g  `  Y ) b )  =  ( ( L `
 i ) ( +g  `  Y ) ( L `  j
) ) )
7271fveq2d 5529 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( F `  (
a ( +g  `  Y
) b ) )  =  ( F `  ( ( L `  i ) ( +g  `  Y ) ( L `
 j ) ) ) )
73 fveq2 5525 . . . . . . . . . . 11  |-  ( a  =  ( L `  i )  ->  ( F `  a )  =  ( F `  ( L `  i ) ) )
74 fveq2 5525 . . . . . . . . . . 11  |-  ( b  =  ( L `  j )  ->  ( F `  b )  =  ( F `  ( L `  j ) ) )
7573, 74oveqan12d 5877 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( ( F `  a ) ( +g  `  G ) ( F `
 b ) )  =  ( ( F `
 ( L `  i ) ) ( +g  `  G ) ( F `  ( L `  j )
) ) )
7672, 75eqeq12d 2297 . . . . . . . . 9  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( ( F `  ( a ( +g  `  Y ) b ) )  =  ( ( F `  a ) ( +g  `  G
) ( F `  b ) )  <->  ( F `  ( ( L `  i ) ( +g  `  Y ) ( L `
 j ) ) )  =  ( ( F `  ( L `
 i ) ) ( +g  `  G
) ( F `  ( L `  j ) ) ) ) )
7770, 76syl5ibrcom 213 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( a  =  ( L `  i
)  /\  b  =  ( L `  j ) )  ->  ( F `  ( a ( +g  `  Y ) b ) )  =  ( ( F `  a ) ( +g  `  G
) ( F `  b ) ) ) )
7877rexlimdvva 2674 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( E. i  e.  ZZ  E. j  e.  ZZ  ( a  =  ( L `  i
)  /\  b  =  ( L `  j ) )  ->  ( F `  ( a ( +g  `  Y ) b ) )  =  ( ( F `  a ) ( +g  `  G
) ( F `  b ) ) ) )
7934, 78syl5bir 209 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i )  /\  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) )  ->  ( F `  ( a ( +g  `  Y ) b ) )  =  ( ( F `  a ) ( +g  `  G
) ( F `  b ) ) ) )
8079imp 418 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i )  /\  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) ) )  ->  ( F `  ( a ( +g  `  Y ) b ) )  =  ( ( F `  a ) ( +g  `  G
) ( F `  b ) ) )
8133, 80syldan 456 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  ( Base `  Y
)  /\  b  e.  ( Base `  Y )
) )  ->  ( F `  ( a
( +g  `  Y ) b ) )  =  ( ( F `  a ) ( +g  `  G ) ( F `
 b ) ) )
821, 2, 3, 4, 17, 20, 26, 81isghmd 14692 . . 3  |-  ( ph  ->  F  e.  ( Y 
GrpHom  G ) )
8366, 68eqeq12d 2297 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( F `  ( L `  i ) )  =  ( F `
 ( L `  j ) )  <->  ( i  .x.  X )  =  ( j  .x.  X ) ) )
842, 5, 12, 21, 22, 23, 18, 24cygznlem1 16520 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( L `  i )  =  ( L `  j )  <-> 
( i  .x.  X
)  =  ( j 
.x.  X ) ) )
8583, 84bitr4d 247 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( F `  ( L `  i ) )  =  ( F `
 ( L `  j ) )  <->  ( L `  i )  =  ( L `  j ) ) )
8685biimpd 198 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( F `  ( L `  i ) )  =  ( F `
 ( L `  j ) )  -> 
( L `  i
)  =  ( L `
 j ) ) )
8773, 74eqeqan12d 2298 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( ( F `  a )  =  ( F `  b )  <-> 
( F `  ( L `  i )
)  =  ( F `
 ( L `  j ) ) ) )
88 eqeq12 2295 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( a  =  b  <-> 
( L `  i
)  =  ( L `
 j ) ) )
8987, 88imbi12d 311 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( ( ( F `
 a )  =  ( F `  b
)  ->  a  =  b )  <->  ( ( F `  ( L `  i ) )  =  ( F `  ( L `  j )
)  ->  ( L `  i )  =  ( L `  j ) ) ) )
9086, 89syl5ibrcom 213 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( a  =  ( L `  i
)  /\  b  =  ( L `  j ) )  ->  ( ( F `  a )  =  ( F `  b )  ->  a  =  b ) ) )
9190rexlimdvva 2674 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( E. i  e.  ZZ  E. j  e.  ZZ  ( a  =  ( L `  i
)  /\  b  =  ( L `  j ) )  ->  ( ( F `  a )  =  ( F `  b )  ->  a  =  b ) ) )
9234, 91syl5bir 209 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i )  /\  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) )  ->  ( ( F `  a )  =  ( F `  b )  ->  a  =  b ) ) )
9392imp 418 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i )  /\  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) ) )  ->  ( ( F `
 a )  =  ( F `  b
)  ->  a  =  b ) )
9433, 93syldan 456 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  ( Base `  Y
)  /\  b  e.  ( Base `  Y )
) )  ->  (
( F `  a
)  =  ( F `
 b )  -> 
a  =  b ) )
9594ralrimivva 2635 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. a  e.  (
Base `  Y ) A. b  e.  ( Base `  Y ) ( ( F `  a
)  =  ( F `
 b )  -> 
a  =  b ) )
96 dff13 5783 . . . . 5  |-  ( F : ( Base `  Y
) -1-1-> B  <->  ( F :
( Base `  Y ) --> B  /\  A. a  e.  ( Base `  Y
) A. b  e.  ( Base `  Y
) ( ( F `
 a )  =  ( F `  b
)  ->  a  =  b ) ) )
9726, 95, 96sylanbrc 645 . . . 4  |-  ( ph  ->  F : ( Base `  Y ) -1-1-> B )
982, 21, 23iscyggen2 15168 . . . . . . . . 9  |-  ( G  e.  Grp  ->  ( X  e.  E  <->  ( X  e.  B  /\  A. z  e.  B  E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X ) ) ) )
9920, 98syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( X  e.  E  <->  ( X  e.  B  /\  A. z  e.  B  E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X ) ) ) )
10024, 99mpbid 201 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( X  e.  B  /\  A. z  e.  B  E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X ) ) )
101100simprd 449 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. z  e.  B  E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X ) )
102 oveq1 5865 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  j  ->  (
n  .x.  X )  =  ( j  .x.  X ) )
103102eqeq2d 2294 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  j  ->  (
z  =  ( n 
.x.  X )  <->  z  =  ( j  .x.  X
) ) )
104103cbvrexv 2765 . . . . . . . 8  |-  ( E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X )  <->  E. j  e.  ZZ  z  =  ( j  .x.  X ) )
10528adantr 451 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  z  e.  B )  ->  L : ZZ -onto-> ( Base `  Y
) )
106 fof 5451 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( L : ZZ -onto-> ( Base `  Y )  ->  L : ZZ --> ( Base `  Y
) )
107105, 106syl 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  z  e.  B )  ->  L : ZZ --> ( Base `  Y
) )
108 ffvelrn 5663 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( L : ZZ --> ( Base `  Y )  /\  j  e.  ZZ )  ->  ( L `  j )  e.  ( Base `  Y
) )
109107, 108sylan 457 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  B )  /\  j  e.  ZZ )  ->  ( L `  j )  e.  ( Base `  Y
) )
11067adantlr 695 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  B )  /\  j  e.  ZZ )  ->  ( F `  ( L `  j ) )  =  ( j  .x.  X
) )
111110eqcomd 2288 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  B )  /\  j  e.  ZZ )  ->  (
j  .x.  X )  =  ( F `  ( L `  j ) ) )
112 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( a  =  ( L `  j )  ->  ( F `  a )  =  ( F `  ( L `  j ) ) )
113112eqeq2d 2294 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( a  =  ( L `  j )  ->  (
( j  .x.  X
)  =  ( F `
 a )  <->  ( j  .x.  X )  =  ( F `  ( L `
 j ) ) ) )
114113rspcev 2884 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( L `  j
)  e.  ( Base `  Y )  /\  (
j  .x.  X )  =  ( F `  ( L `  j ) ) )  ->  E. a  e.  ( Base `  Y
) ( j  .x.  X )  =  ( F `  a ) )
115109, 111, 114syl2anc 642 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  B )  /\  j  e.  ZZ )  ->  E. a  e.  ( Base `  Y
) ( j  .x.  X )  =  ( F `  a ) )
116 eqeq1 2289 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  =  ( j  .x.  X )  ->  (
z  =  ( F `
 a )  <->  ( j  .x.  X )  =  ( F `  a ) ) )
117116rexbidv 2564 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  =  ( j  .x.  X )  ->  ( E. a  e.  ( Base `  Y ) z  =  ( F `  a )  <->  E. a  e.  ( Base `  Y
) ( j  .x.  X )  =  ( F `  a ) ) )
118115, 117syl5ibrcom 213 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  B )  /\  j  e.  ZZ )  ->  (
z  =  ( j 
.x.  X )  ->  E. a  e.  ( Base `  Y ) z  =  ( F `  a ) ) )
119118rexlimdva 2667 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  z  e.  B )  ->  ( E. j  e.  ZZ  z  =  ( j  .x.  X )  ->  E. a  e.  ( Base `  Y
) z  =  ( F `  a ) ) )
120104, 119syl5bi 208 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  z  e.  B )  ->  ( E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X )  ->  E. a  e.  ( Base `  Y
) z  =  ( F `  a ) ) )
121120ralimdva 2621 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( A. z  e.  B  E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X )  ->  A. z  e.  B  E. a  e.  ( Base `  Y ) z  =  ( F `  a ) ) )
122101, 121mpd 14 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. z  e.  B  E. a  e.  ( Base `  Y ) z  =  ( F `  a ) )
123 dffo3 5675 . . . . 5  |-  ( F : ( Base `  Y
) -onto-> B  <->  ( F :
( Base `  Y ) --> B  /\  A. z  e.  B  E. a  e.  ( Base `  Y
) z  =  ( F `  a ) ) )
12426, 122, 123sylanbrc 645 . . . 4  |-  ( ph  ->  F : ( Base `  Y ) -onto-> B )
125 df-f1o 5262 . . . 4  |-  ( F : ( Base `  Y
)
-1-1-onto-> B 
<->  ( F : (
Base `  Y ) -1-1->
B  /\  F :
( Base `  Y ) -onto-> B ) )
12697, 124, 125sylanbrc 645 . . 3  |-  ( ph  ->  F : ( Base `  Y ) -1-1-onto-> B )
1271, 2isgim 14726 . . 3  |-  ( F  e.  ( Y GrpIso  G
)  <->  ( F  e.  ( Y  GrpHom  G )  /\  F : (
Base `  Y ) -1-1-onto-> B
) )
12882, 126, 127sylanbrc 645 . 2  |-  ( ph  ->  F  e.  ( Y GrpIso  G ) )
129 brgici 14734 . 2  |-  ( F  e.  ( Y GrpIso  G
)  ->  Y  ~=ph𝑔  G )
130 gicsym 14738 . 2  |-  ( Y 
~=ph𝑔  G  ->  G  ~=ph𝑔 
Y )
131128, 129, 1303syl 18 1  |-  ( ph  ->  G  ~=ph𝑔 
Y )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   E.wrex 2544   {crab 2547   _Vcvv 2788   ifcif 3565   <.cop 3643   class class class wbr 4023    e. cmpt 4077   ran crn 4690   -->wf 5251   -1-1->wf1 5252   -onto->wfo 5253   -1-1-onto->wf1o 5254   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   Fincfn 6863   0cc0 8737    + caddc 8740   NN0cn0 9965   ZZcz 10024   #chash 11337   Basecbs 13148   ↾s cress 13149   +g cplusg 13208   Grpcgrp 14362  .gcmg 14366    GrpHom cghm 14680   GrpIso cgim 14721    ~=ph𝑔 cgic 14722  CycGrpccyg 15164   Ringcrg 15337   CRingccrg 15338   RingHom crh 15494  SubRingcsubrg 15541  ℂfldccnfld 16377   ZRHomczrh 16451  ℤ/nczn 16454
This theorem is referenced by:  cygzn  16524
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-inf2 7342  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815  ax-addf 8816  ax-mulf 8817
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-se 4353  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-isom 5264  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-tpos 6234  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-oadd 6483  df-omul 6484  df-er 6660  df-ec 6662  df-qs 6666  df-map 6774  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  df-sup 7194  df-oi 7225  df-card 7572  df-acn 7575  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-4 9806  df-5 9807  df-6 9808  df-7 9809  df-8 9810  df-9 9811  df-10 9812  df-n0 9966  df-z 10025  df-dec 10125  df-uz 10231  df-rp 10355  df-fz 10783  df-fl 10925  df-mod 10974  df-seq 11047  df-exp 11105  df-hash 11338  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-dvds 12532  df-struct 13150  df-ndx 13151  df-slot 13152  df-base 13153  df-sets 13154  df-ress 13155  df-plusg 13221  df-mulr 13222  df-starv 13223  df-sca 13224  df-vsca 13225  df-tset 13227  df-ple 13228  df-ds 13230  df-0g 13404  df-imas 13411  df-divs 13412  df-mnd 14367  df-mhm 14415  df-grp 14489  df-minusg 14490  df-sbg 14491  df-mulg 14492  df-subg 14618  df-nsg 14619  df-eqg 14620  df-ghm 14681  df-gim 14723  df-gic 14724  df-od 14844  df-cmn 15091  df-abl 15092  df-cyg 15165  df-mgp 15326  df-rng 15340  df-cring 15341  df-ur 15342  df-oppr 15405  df-dvdsr 15423  df-rnghom 15496  df-subrg 15543  df-lmod 15629  df-lss 15690  df-lsp 15729  df-sra 15925  df-rgmod 15926  df-lidl 15927  df-rsp 15928  df-2idl 15984  df-cnfld 16378  df-zrh 16455  df-zn 16458
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