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Theorem cygznlem3 18735
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  ~=g𝑔  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 2457 . . . 4  |-  ( Base `  Y )  =  (
Base `  Y )
2 cygzn.b . . . 4  |-  B  =  ( Base `  G
)
3 eqid 2457 . . . 4  |-  ( +g  `  Y )  =  ( +g  `  Y )
4 eqid 2457 . . . 4  |-  ( +g  `  G )  =  ( +g  `  G )
5 cygzn.n . . . . . 6  |-  N  =  if ( B  e. 
Fin ,  ( # `  B
) ,  0 )
6 hashcl 12431 . . . . . . . 8  |-  ( B  e.  Fin  ->  ( # `
 B )  e. 
NN0 )
76adantl 466 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  B  e.  Fin )  ->  ( # `  B )  e.  NN0 )
8 0nn0 10831 . . . . . . . 8  |-  0  e.  NN0
98a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  -.  B  e.  Fin )  ->  0  e.  NN0 )
107, 9ifclda 3976 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  if ( B  e. 
Fin ,  ( # `  B
) ,  0 )  e.  NN0 )
115, 10syl5eqel 2549 . . . . 5  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
12 cygzn.y . . . . . 6  |-  Y  =  (ℤ/n `  N )
1312zncrng 18710 . . . . 5  |-  ( N  e.  NN0  ->  Y  e. 
CRing )
14 crngring 17336 . . . . 5  |-  ( Y  e.  CRing  ->  Y  e.  Ring )
15 ringgrp 17330 . . . . 5  |-  ( Y  e.  Ring  ->  Y  e. 
Grp )
1611, 13, 14, 154syl 21 . . . 4  |-  ( ph  ->  Y  e.  Grp )
17 cygzn.g . . . . 5  |-  ( ph  ->  G  e. CycGrp )
18 cyggrp 17019 . . . . 5  |-  ( G  e. CycGrp  ->  G  e.  Grp )
1917, 18syl 16 . . . 4  |-  ( ph  ->  G  e.  Grp )
20 cygzn.m . . . . 5  |-  .x.  =  (.g
`  G )
21 cygzn.l . . . . 5  |-  L  =  ( ZRHom `  Y
)
22 cygzn.e . . . . 5  |-  E  =  { x  e.  B  |  ran  ( n  e.  ZZ  |->  ( n  .x.  x ) )  =  B }
23 cygzn.x . . . . 5  |-  ( ph  ->  X  e.  E )
24 cygzn.f . . . . 5  |-  F  =  ran  ( m  e.  ZZ  |->  <. ( L `  m ) ,  ( m  .x.  X )
>. )
252, 5, 12, 20, 21, 22, 17, 23, 24cygznlem2a 18733 . . . 4  |-  ( ph  ->  F : ( Base `  Y ) --> B )
2612, 1, 21znzrhfo 18713 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  NN0  ->  L : ZZ -onto-> ( Base `  Y
) )
2711, 26syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  L : ZZ -onto-> ( Base `  Y ) )
28 foelrn 6051 . . . . . . 7  |-  ( ( L : ZZ -onto-> ( Base `  Y )  /\  a  e.  ( Base `  Y ) )  ->  E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i ) )
2927, 28sylan 471 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  a  e.  ( Base `  Y )
)  ->  E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i ) )
30 foelrn 6051 . . . . . . 7  |-  ( ( L : ZZ -onto-> ( Base `  Y )  /\  b  e.  ( Base `  Y ) )  ->  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) )
3127, 30sylan 471 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  b  e.  ( Base `  Y )
)  ->  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) )
3229, 31anim12dan 837 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  ( Base `  Y
)  /\  b  e.  ( Base `  Y )
) )  ->  ( E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i )  /\  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) ) )
33 reeanv 3025 . . . . . . 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 ) ) )
3419adantr 465 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  ->  G  e.  Grp )
35 simprl 756 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
i  e.  ZZ )
36 simprr 757 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
j  e.  ZZ )
372, 20, 22iscyggen 17010 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( X  e.  E  <->  ( X  e.  B  /\  ran  (
n  e.  ZZ  |->  ( n  .x.  X ) )  =  B ) )
3837simplbi 460 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( X  e.  E  ->  X  e.  B )
3923, 38syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  X  e.  B )
4039adantr 465 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  ->  X  e.  B )
412, 20, 4mulgdir 16294 . . . . . . . . . . 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 ) ) )
4234, 35, 36, 40, 41syl13anc 1230 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( i  +  j )  .x.  X
)  =  ( ( i  .x.  X ) ( +g  `  G
) ( j  .x.  X ) ) )
4311, 13syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  Y  e.  CRing )
4421zrhrhm 18676 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( Y  e.  Ring  ->  L  e.  (ring RingHom  Y ) )
45 rhmghm 17501 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( L  e.  (ring RingHom  Y )  ->  L  e.  (ring  GrpHom  Y ) )
4643, 14, 44, 454syl 21 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  L  e.  (ring  GrpHom  Y ) )
4746adantr 465 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  ->  L  e.  (ring  GrpHom  Y ) )
48 zringbas 18621 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ZZ  =  ( Base ` ring )
49 zringplusg 18622 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  +  =  ( +g  ` ring )
5048, 49, 3ghmlin 16399 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( L  e.  (ring  GrpHom  Y )  /\  i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ )  ->  ( L `  ( i  +  j ) )  =  ( ( L `  i
) ( +g  `  Y
) ( L `  j ) ) )
5147, 35, 36, 50syl3anc 1228 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( L `  (
i  +  j ) )  =  ( ( L `  i ) ( +g  `  Y
) ( L `  j ) ) )
5251fveq2d 5876 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  ( L `  ( i  +  j ) ) )  =  ( F `
 ( ( L `
 i ) ( +g  `  Y ) ( L `  j
) ) ) )
53 zaddcl 10925 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ )  ->  ( i  +  j )  e.  ZZ )
542, 5, 12, 20, 21, 22, 17, 23, 24cygznlem2 18734 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( i  +  j )  e.  ZZ )  ->  ( F `  ( L `  ( i  +  j ) ) )  =  ( ( i  +  j )  .x.  X
) )
5553, 54sylan2 474 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  ( L `  ( i  +  j ) ) )  =  ( ( i  +  j ) 
.x.  X ) )
5652, 55eqtr3d 2500 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  (
( L `  i
) ( +g  `  Y
) ( L `  j ) ) )  =  ( ( i  +  j )  .x.  X ) )
572, 5, 12, 20, 21, 22, 17, 23, 24cygznlem2 18734 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  i  e.  ZZ )  ->  ( F `
 ( L `  i ) )  =  ( i  .x.  X
) )
5857adantrr 716 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  ( L `  i )
)  =  ( i 
.x.  X ) )
592, 5, 12, 20, 21, 22, 17, 23, 24cygznlem2 18734 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ZZ )  ->  ( F `
 ( L `  j ) )  =  ( j  .x.  X
) )
6059adantrl 715 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  ( L `  j )
)  =  ( j 
.x.  X ) )
6158, 60oveq12d 6314 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( F `  ( L `  i ) ) ( +g  `  G
) ( F `  ( L `  j ) ) )  =  ( ( i  .x.  X
) ( +g  `  G
) ( j  .x.  X ) ) )
6242, 56, 613eqtr4d 2508 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  (
( L `  i
) ( +g  `  Y
) ( L `  j ) ) )  =  ( ( F `
 ( L `  i ) ) ( +g  `  G ) ( F `  ( L `  j )
) ) )
63 oveq12 6305 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( a ( +g  `  Y ) b )  =  ( ( L `
 i ) ( +g  `  Y ) ( L `  j
) ) )
6463fveq2d 5876 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( F `  (
a ( +g  `  Y
) b ) )  =  ( F `  ( ( L `  i ) ( +g  `  Y ) ( L `
 j ) ) ) )
65 fveq2 5872 . . . . . . . . . . 11  |-  ( a  =  ( L `  i )  ->  ( F `  a )  =  ( F `  ( L `  i ) ) )
66 fveq2 5872 . . . . . . . . . . 11  |-  ( b  =  ( L `  j )  ->  ( F `  b )  =  ( F `  ( L `  j ) ) )
6765, 66oveqan12d 6315 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( ( F `  a ) ( +g  `  G ) ( F `
 b ) )  =  ( ( F `
 ( L `  i ) ) ( +g  `  G ) ( F `  ( L `  j )
) ) )
6864, 67eqeq12d 2479 . . . . . . . . 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 ) ) ) ) )
6962, 68syl5ibrcom 222 . . . . . . . 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 ) ) ) )
7069rexlimdvva 2956 . . . . . . 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 ) ) ) )
7133, 70syl5bir 218 . . . . . 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 ) ) ) )
7271imp 429 . . . . 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 ) ) )
7332, 72syldan 470 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  ( Base `  Y
)  /\  b  e.  ( Base `  Y )
) )  ->  ( F `  ( a
( +g  `  Y ) b ) )  =  ( ( F `  a ) ( +g  `  G ) ( F `
 b ) ) )
741, 2, 3, 4, 16, 19, 25, 73isghmd 16403 . . 3  |-  ( ph  ->  F  e.  ( Y 
GrpHom  G ) )
7558, 60eqeq12d 2479 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( F `  ( L `  i ) )  =  ( F `
 ( L `  j ) )  <->  ( i  .x.  X )  =  ( j  .x.  X ) ) )
762, 5, 12, 20, 21, 22, 17, 23cygznlem1 18732 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( L `  i )  =  ( L `  j )  <-> 
( i  .x.  X
)  =  ( j 
.x.  X ) ) )
7775, 76bitr4d 256 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( F `  ( L `  i ) )  =  ( F `
 ( L `  j ) )  <->  ( L `  i )  =  ( L `  j ) ) )
7877biimpd 207 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( F `  ( L `  i ) )  =  ( F `
 ( L `  j ) )  -> 
( L `  i
)  =  ( L `
 j ) ) )
7965, 66eqeqan12d 2480 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( ( F `  a )  =  ( F `  b )  <-> 
( F `  ( L `  i )
)  =  ( F `
 ( L `  j ) ) ) )
80 eqeq12 2476 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( a  =  b  <-> 
( L `  i
)  =  ( L `
 j ) ) )
8179, 80imbi12d 320 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( a  =  ( L `
 i )  /\  b  =  ( L `  j ) )  -> 
( ( ( F `
 a )  =  ( F `  b
)  ->  a  =  b )  <->  ( ( F `  ( L `  i ) )  =  ( F `  ( L `  j )
)  ->  ( L `  i )  =  ( L `  j ) ) ) )
8278, 81syl5ibrcom 222 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( i  e.  ZZ  /\  j  e.  ZZ ) )  -> 
( ( a  =  ( L `  i
)  /\  b  =  ( L `  j ) )  ->  ( ( F `  a )  =  ( F `  b )  ->  a  =  b ) ) )
8382rexlimdvva 2956 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( E. i  e.  ZZ  E. j  e.  ZZ  ( a  =  ( L `  i
)  /\  b  =  ( L `  j ) )  ->  ( ( F `  a )  =  ( F `  b )  ->  a  =  b ) ) )
8433, 83syl5bir 218 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i )  /\  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) )  ->  ( ( F `  a )  =  ( F `  b )  ->  a  =  b ) ) )
8584imp 429 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( E. i  e.  ZZ  a  =  ( L `  i )  /\  E. j  e.  ZZ  b  =  ( L `  j ) ) )  ->  ( ( F `
 a )  =  ( F `  b
)  ->  a  =  b ) )
8632, 85syldan 470 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  ( Base `  Y
)  /\  b  e.  ( Base `  Y )
) )  ->  (
( F `  a
)  =  ( F `
 b )  -> 
a  =  b ) )
8786ralrimivva 2878 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. a  e.  (
Base `  Y ) A. b  e.  ( Base `  Y ) ( ( F `  a
)  =  ( F `
 b )  -> 
a  =  b ) )
88 dff13 6167 . . . . 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 ) ) )
8925, 87, 88sylanbrc 664 . . . 4  |-  ( ph  ->  F : ( Base `  Y ) -1-1-> B )
902, 20, 22iscyggen2 17011 . . . . . . . . 9  |-  ( G  e.  Grp  ->  ( X  e.  E  <->  ( X  e.  B  /\  A. z  e.  B  E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X ) ) ) )
9119, 90syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( X  e.  E  <->  ( X  e.  B  /\  A. z  e.  B  E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X ) ) ) )
9223, 91mpbid 210 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( X  e.  B  /\  A. z  e.  B  E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X ) ) )
9392simprd 463 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. z  e.  B  E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X ) )
94 oveq1 6303 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  j  ->  (
n  .x.  X )  =  ( j  .x.  X ) )
9594eqeq2d 2471 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  j  ->  (
z  =  ( n 
.x.  X )  <->  z  =  ( j  .x.  X
) ) )
9695cbvrexv 3085 . . . . . . . 8  |-  ( E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X )  <->  E. j  e.  ZZ  z  =  ( j  .x.  X ) )
9727adantr 465 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  z  e.  B )  ->  L : ZZ -onto-> ( Base `  Y
) )
98 fof 5801 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( L : ZZ -onto-> ( Base `  Y )  ->  L : ZZ --> ( Base `  Y
) )
9997, 98syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  z  e.  B )  ->  L : ZZ --> ( Base `  Y
) )
10099ffvelrnda 6032 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  B )  /\  j  e.  ZZ )  ->  ( L `  j )  e.  ( Base `  Y
) )
10159adantlr 714 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  B )  /\  j  e.  ZZ )  ->  ( F `  ( L `  j ) )  =  ( j  .x.  X
) )
102101eqcomd 2465 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  B )  /\  j  e.  ZZ )  ->  (
j  .x.  X )  =  ( F `  ( L `  j ) ) )
103 fveq2 5872 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( a  =  ( L `  j )  ->  ( F `  a )  =  ( F `  ( L `  j ) ) )
104103eqeq2d 2471 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( a  =  ( L `  j )  ->  (
( j  .x.  X
)  =  ( F `
 a )  <->  ( j  .x.  X )  =  ( F `  ( L `
 j ) ) ) )
105104rspcev 3210 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( L `  j
)  e.  ( Base `  Y )  /\  (
j  .x.  X )  =  ( F `  ( L `  j ) ) )  ->  E. a  e.  ( Base `  Y
) ( j  .x.  X )  =  ( F `  a ) )
106100, 102, 105syl2anc 661 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  B )  /\  j  e.  ZZ )  ->  E. a  e.  ( Base `  Y
) ( j  .x.  X )  =  ( F `  a ) )
107 eqeq1 2461 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  =  ( j  .x.  X )  ->  (
z  =  ( F `
 a )  <->  ( j  .x.  X )  =  ( F `  a ) ) )
108107rexbidv 2968 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  =  ( j  .x.  X )  ->  ( E. a  e.  ( Base `  Y ) z  =  ( F `  a )  <->  E. a  e.  ( Base `  Y
) ( j  .x.  X )  =  ( F `  a ) ) )
109106, 108syl5ibrcom 222 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  B )  /\  j  e.  ZZ )  ->  (
z  =  ( j 
.x.  X )  ->  E. a  e.  ( Base `  Y ) z  =  ( F `  a ) ) )
110109rexlimdva 2949 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  z  e.  B )  ->  ( E. j  e.  ZZ  z  =  ( j  .x.  X )  ->  E. a  e.  ( Base `  Y
) z  =  ( F `  a ) ) )
11196, 110syl5bi 217 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  z  e.  B )  ->  ( E. n  e.  ZZ  z  =  ( n  .x.  X )  ->  E. a  e.  ( Base `  Y
) z  =  ( F `  a ) ) )
112111ralimdva 2865 . . . . . 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 ) ) )
11393, 112mpd 15 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. z  e.  B  E. a  e.  ( Base `  Y ) z  =  ( F `  a ) )
114 dffo3 6047 . . . . 5  |-  ( F : ( Base `  Y
) -onto-> B  <->  ( F :
( Base `  Y ) --> B  /\  A. z  e.  B  E. a  e.  ( Base `  Y
) z  =  ( F `  a ) ) )
11525, 113, 114sylanbrc 664 . . . 4  |-  ( ph  ->  F : ( Base `  Y ) -onto-> B )
116 df-f1o 5601 . . . 4  |-  ( F : ( Base `  Y
)
-1-1-onto-> B 
<->  ( F : (
Base `  Y ) -1-1->
B  /\  F :
( Base `  Y ) -onto-> B ) )
11789, 115, 116sylanbrc 664 . . 3  |-  ( ph  ->  F : ( Base `  Y ) -1-1-onto-> B )
1181, 2isgim 16437 . . 3  |-  ( F  e.  ( Y GrpIso  G
)  <->  ( F  e.  ( Y  GrpHom  G )  /\  F : (
Base `  Y ) -1-1-onto-> B
) )
11974, 117, 118sylanbrc 664 . 2  |-  ( ph  ->  F  e.  ( Y GrpIso  G ) )
120 brgici 16445 . 2  |-  ( F  e.  ( Y GrpIso  G
)  ->  Y  ~=g𝑔  G )
121 gicsym 16449 . 2  |-  ( Y 
~=g𝑔  G  ->  G  ~=g𝑔  Y )
122119, 120, 1213syl 20 1  |-  ( ph  ->  G  ~=g𝑔  Y )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1395    e. wcel 1819   A.wral 2807   E.wrex 2808   {crab 2811   ifcif 3944   <.cop 4038   class class class wbr 4456    |-> cmpt 4515   ran crn 5009   -->wf 5590   -1-1->wf1 5591   -onto->wfo 5592   -1-1-onto->wf1o 5593   ` cfv 5594  (class class class)co 6296   Fincfn 7535   0cc0 9509    + caddc 9512   NN0cn0 10816   ZZcz 10885   #chash 12408   Basecbs 14644   +g cplusg 14712   Grpcgrp 16180  .gcmg 16183    GrpHom cghm 16391   GrpIso cgim 16432    ~=g𝑔 cgic 16433  CycGrpccyg 17007   Ringcrg 17325   CRingccrg 17326   RingHom crh 17488  ℤringzring 18615   ZRHomczrh 18664  ℤ/nczn 18667
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1619  ax-4 1632  ax-5 1705  ax-6 1748  ax-7 1791  ax-8 1821  ax-9 1823  ax-10 1838  ax-11 1843  ax-12 1855  ax-13 2000  ax-ext 2435  ax-rep 4568  ax-sep 4578  ax-nul 4586  ax-pow 4634  ax-pr 4695  ax-un 6591  ax-inf2 8075  ax-cnex 9565  ax-resscn 9566  ax-1cn 9567  ax-icn 9568  ax-addcl 9569  ax-addrcl 9570  ax-mulcl 9571  ax-mulrcl 9572  ax-mulcom 9573  ax-addass 9574  ax-mulass 9575  ax-distr 9576  ax-i2m1 9577  ax-1ne0 9578  ax-1rid 9579  ax-rnegex 9580  ax-rrecex 9581  ax-cnre 9582  ax-pre-lttri 9583  ax-pre-lttrn 9584  ax-pre-ltadd 9585  ax-pre-mulgt0 9586  ax-pre-sup 9587  ax-addf 9588  ax-mulf 9589
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1398  df-ex 1614  df-nf 1618  df-sb 1741  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2443  df-cleq 2449  df-clel 2452  df-nfc 2607  df-ne 2654  df-nel 2655  df-ral 2812  df-rex 2813  df-reu 2814  df-rmo 2815  df-rab 2816  df-v 3111  df-sbc 3328  df-csb 3431  df-dif 3474  df-un 3476  df-in 3478  df-ss 3485  df-pss 3487  df-nul 3794  df-if 3945  df-pw 4017  df-sn 4033  df-pr 4035  df-tp 4037  df-op 4039  df-uni 4252  df-int 4289  df-iun 4334  df-br 4457  df-opab 4516  df-mpt 4517  df-tr 4551  df-eprel 4800  df-id 4804  df-po 4809  df-so 4810  df-fr 4847  df-se 4848  df-we 4849  df-ord 4890  df-on 4891  df-lim 4892  df-suc 4893  df-xp 5014  df-rel 5015  df-cnv 5016  df-co 5017  df-dm 5018  df-rn 5019  df-res 5020  df-ima 5021  df-iota 5557  df-fun 5596  df-fn 5597  df-f 5598  df-f1 5599  df-fo 5600  df-f1o 5601  df-fv 5602  df-isom 5603  df-riota 6258  df-ov 6299  df-oprab 6300  df-mpt2 6301  df-om 6700  df-1st 6799  df-2nd 6800  df-tpos 6973  df-recs 7060  df-rdg 7094  df-1o 7148  df-oadd 7152  df-omul 7153  df-er 7329  df-ec 7331  df-qs 7335  df-map 7440  df-en 7536  df-dom 7537  df-sdom 7538  df-fin 7539  df-sup 7919  df-oi 7953  df-card 8337  df-acn 8340  df-pnf 9647  df-mnf 9648  df-xr 9649  df-ltxr 9650  df-le 9651  df-sub 9826  df-neg 9827  df-div 10228  df-nn 10557  df-2 10615  df-3 10616  df-4 10617  df-5 10618  df-6 10619  df-7 10620  df-8 10621  df-9 10622  df-10 10623  df-n0 10817  df-z 10886  df-dec 11001  df-uz 11107  df-rp 11246  df-fz 11698  df-fl 11932  df-mod 12000  df-seq 12111  df-exp 12170  df-hash 12409  df-cj 12944  df-re 12945  df-im 12946  df-sqrt 13080  df-abs 13081  df-dvds 13999  df-struct 14646  df-ndx 14647  df-slot 14648  df-base 14649  df-sets 14650  df-ress 14651  df-plusg 14725  df-mulr 14726  df-starv 14727  df-sca 14728  df-vsca 14729  df-ip 14730  df-tset 14731  df-ple 14732  df-ds 14734  df-unif 14735  df-0g 14859  df-imas 14925  df-qus 14926  df-mgm 15999  df-sgrp 16038  df-mnd 16048  df-mhm 16093  df-grp 16184  df-minusg 16185  df-sbg 16186  df-mulg 16187  df-subg 16325  df-nsg 16326  df-eqg 16327  df-ghm 16392  df-gim 16434  df-gic 16435  df-od 16680  df-cmn 16927  df-abl 16928  df-cyg 17008  df-mgp 17269  df-ur 17281  df-ring 17327  df-cring 17328  df-oppr 17399  df-dvdsr 17417  df-rnghom 17491  df-subrg 17554  df-lmod 17641  df-lss 17706  df-lsp 17745  df-sra 17945  df-rgmod 17946  df-lidl 17947  df-rsp 17948  df-2idl 18007  df-cnfld 18548  df-zring 18616  df-zrh 18668  df-zn 18671
This theorem is referenced by:  cygzn  18736
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