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Theorem trlcoat 31594
Description: The trace of a composition of two translations is an atom if their traces are different. (Contributed by NM, 15-Jun-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
trlcoat.a  |-  A  =  ( Atoms `  K )
trlcoat.h  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
trlcoat.t  |-  T  =  ( ( LTrn `  K
) `  W )
trlcoat.r  |-  R  =  ( ( trL `  K
) `  W )
Assertion
Ref Expression
trlcoat  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )  /\  ( R `  F )  =/=  ( R `  G
) )  ->  ( R `  ( F  o.  G ) )  e.  A )

Proof of Theorem trlcoat
StepHypRef Expression
1 trlcoat.h . . . . . . . 8  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
2 trlcoat.t . . . . . . . 8  |-  T  =  ( ( LTrn `  K
) `  W )
31, 2ltrnco 31590 . . . . . . 7  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T  /\  G  e.  T
)  ->  ( F  o.  G )  e.  T
)
433expb 1155 . . . . . 6  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T ) )  -> 
( F  o.  G
)  e.  T )
5 eqid 2438 . . . . . . 7  |-  ( Base `  K )  =  (
Base `  K )
6 eqid 2438 . . . . . . 7  |-  ( 0.
`  K )  =  ( 0. `  K
)
7 trlcoat.r . . . . . . 7  |-  R  =  ( ( trL `  K
) `  W )
85, 6, 1, 2, 7trlid0b 31049 . . . . . 6  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  o.  G )  e.  T
)  ->  ( ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) )  <-> 
( R `  ( F  o.  G )
)  =  ( 0.
`  K ) ) )
94, 8syldan 458 . . . . 5  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T ) )  -> 
( ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) )  <->  ( R `  ( F  o.  G
) )  =  ( 0. `  K ) ) )
10 coass 5391 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( `' F  o.  F
)  o.  G )  =  ( `' F  o.  ( F  o.  G
) )
11 simpll 732 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  ( K  e.  HL  /\  W  e.  H ) )
12 simplrl 738 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  F  e.  T
)
135, 1, 2ltrn1o 30995 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T
)  ->  F :
( Base `  K ) -1-1-onto-> ( Base `  K ) )
1411, 12, 13syl2anc 644 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  F : (
Base `  K ) -1-1-onto-> ( Base `  K ) )
15 f1ococnv1 5707 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( F : ( Base `  K
)
-1-1-onto-> ( Base `  K )  ->  ( `' F  o.  F )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )
1614, 15syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  ( `' F  o.  F )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )
1716coeq1d 5037 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  ( ( `' F  o.  F )  o.  G )  =  ( (  _I  |`  ( Base `  K ) )  o.  G ) )
18 coeq2 5034 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) )  ->  ( `' F  o.  ( F  o.  G
) )  =  ( `' F  o.  (  _I  |`  ( Base `  K
) ) ) )
1918adantl 454 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  ( `' F  o.  ( F  o.  G
) )  =  ( `' F  o.  (  _I  |`  ( Base `  K
) ) ) )
2010, 17, 193eqtr3a 2494 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  ( (  _I  |`  ( Base `  K
) )  o.  G
)  =  ( `' F  o.  (  _I  |`  ( Base `  K
) ) ) )
21 simplrr 739 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  G  e.  T
)
225, 1, 2ltrn1o 30995 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  G  e.  T
)  ->  G :
( Base `  K ) -1-1-onto-> ( Base `  K ) )
2311, 21, 22syl2anc 644 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  G : (
Base `  K ) -1-1-onto-> ( Base `  K ) )
24 f1of 5677 . . . . . . . . . 10  |-  ( G : ( Base `  K
)
-1-1-onto-> ( Base `  K )  ->  G : ( Base `  K ) --> ( Base `  K ) )
25 fcoi2 5621 . . . . . . . . . 10  |-  ( G : ( Base `  K
) --> ( Base `  K
)  ->  ( (  _I  |`  ( Base `  K
) )  o.  G
)  =  G )
2623, 24, 253syl 19 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  ( (  _I  |`  ( Base `  K
) )  o.  G
)  =  G )
271, 2ltrncnv 31017 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T
)  ->  `' F  e.  T )
2811, 12, 27syl2anc 644 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  `' F  e.  T )
295, 1, 2ltrn1o 30995 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  `' F  e.  T )  ->  `' F : ( Base `  K
)
-1-1-onto-> ( Base `  K )
)
3011, 28, 29syl2anc 644 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  `' F :
( Base `  K ) -1-1-onto-> ( Base `  K ) )
31 f1of 5677 . . . . . . . . . 10  |-  ( `' F : ( Base `  K ) -1-1-onto-> ( Base `  K
)  ->  `' F : ( Base `  K
) --> ( Base `  K
) )
32 fcoi1 5620 . . . . . . . . . 10  |-  ( `' F : ( Base `  K ) --> ( Base `  K )  ->  ( `' F  o.  (  _I  |`  ( Base `  K
) ) )  =  `' F )
3330, 31, 323syl 19 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  ( `' F  o.  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  =  `' F
)
3420, 26, 333eqtr3d 2478 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  G  =  `' F )
3534fveq2d 5735 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  ( R `  G )  =  ( R `  `' F
) )
361, 2, 7trlcnv 31036 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  F  e.  T
)  ->  ( R `  `' F )  =  ( R `  F ) )
3711, 12, 36syl2anc 644 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  ( R `  `' F )  =  ( R `  F ) )
3835, 37eqtr2d 2471 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )
)  /\  ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) ) )  ->  ( R `  F )  =  ( R `  G ) )
3938ex 425 . . . . 5  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T ) )  -> 
( ( F  o.  G )  =  (  _I  |`  ( Base `  K ) )  -> 
( R `  F
)  =  ( R `
 G ) ) )
409, 39sylbird 228 . . . 4  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T ) )  -> 
( ( R `  ( F  o.  G
) )  =  ( 0. `  K )  ->  ( R `  F )  =  ( R `  G ) ) )
4140necon3d 2641 . . 3  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T ) )  -> 
( ( R `  F )  =/=  ( R `  G )  ->  ( R `  ( F  o.  G )
)  =/=  ( 0.
`  K ) ) )
42 trlcoat.a . . . . 5  |-  A  =  ( Atoms `  K )
436, 42, 1, 2, 7trlatn0 31043 . . . 4  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  o.  G )  e.  T
)  ->  ( ( R `  ( F  o.  G ) )  e.  A  <->  ( R `  ( F  o.  G
) )  =/=  ( 0. `  K ) ) )
444, 43syldan 458 . . 3  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T ) )  -> 
( ( R `  ( F  o.  G
) )  e.  A  <->  ( R `  ( F  o.  G ) )  =/=  ( 0. `  K ) ) )
4541, 44sylibrd 227 . 2  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T ) )  -> 
( ( R `  F )  =/=  ( R `  G )  ->  ( R `  ( F  o.  G )
)  e.  A ) )
46453impia 1151 1  |-  ( ( ( K  e.  HL  /\  W  e.  H )  /\  ( F  e.  T  /\  G  e.  T )  /\  ( R `  F )  =/=  ( R `  G
) )  ->  ( R `  ( F  o.  G ) )  e.  A )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 178    /\ wa 360    /\ w3a 937    = wceq 1653    e. wcel 1726    =/= wne 2601    _I cid 4496   `'ccnv 4880    |` cres 4883    o. ccom 4885   -->wf 5453   -1-1-onto->wf1o 5456   ` cfv 5457   Basecbs 13474   0.cp0 14471   Atomscatm 30135   HLchlt 30222   LHypclh 30855   LTrncltrn 30972   trLctrl 31029
This theorem is referenced by:  trlcocnvat  31595  trlconid  31596  trljco  31611  cdlemh2  31687  cdlemh  31688
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1556  ax-5 1567  ax-17 1627  ax-9 1667  ax-8 1688  ax-13 1728  ax-14 1730  ax-6 1745  ax-7 1750  ax-11 1762  ax-12 1951  ax-ext 2419  ax-rep 4323  ax-sep 4333  ax-nul 4341  ax-pow 4380  ax-pr 4406  ax-un 4704
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 938  df-3an 939  df-tru 1329  df-ex 1552  df-nf 1555  df-sb 1660  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-nel 2604  df-ral 2712  df-rex 2713  df-reu 2714  df-rmo 2715  df-rab 2716  df-v 2960  df-sbc 3164  df-csb 3254  df-dif 3325  df-un 3327  df-in 3329  df-ss 3336  df-nul 3631  df-if 3742  df-pw 3803  df-sn 3822  df-pr 3823  df-op 3825  df-uni 4018  df-iun 4097  df-iin 4098  df-br 4216  df-opab 4270  df-mpt 4271  df-id 4501  df-xp 4887  df-rel 4888  df-cnv 4889  df-co 4890  df-dm 4891  df-rn 4892  df-res 4893  df-ima 4894  df-iota 5421  df-fun 5459  df-fn 5460  df-f 5461  df-f1 5462  df-fo 5463  df-f1o 5464  df-fv 5465  df-ov 6087  df-oprab 6088  df-mpt2 6089  df-1st 6352  df-2nd 6353  df-undef 6546  df-riota 6552  df-map 7023  df-poset 14408  df-plt 14420  df-lub 14436  df-glb 14437  df-join 14438  df-meet 14439  df-p0 14473  df-p1 14474  df-lat 14480  df-clat 14542  df-oposet 30048  df-ol 30050  df-oml 30051  df-covers 30138  df-ats 30139  df-atl 30170  df-cvlat 30194  df-hlat 30223  df-llines 30369  df-lplanes 30370  df-lvols 30371  df-lines 30372  df-psubsp 30374  df-pmap 30375  df-padd 30667  df-lhyp 30859  df-laut 30860  df-ldil 30975  df-ltrn 30976  df-trl 31030
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