MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mulgghm2 Structured version   Unicode version

Theorem mulgghm2 17900
Description: The powers of a group element give a homomorphism from 
ZZ to a group. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Jun-2015.) (Revised by AV, 12-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
mulgghm2.m  |-  .x.  =  (.g
`  R )
mulgghm2.f  |-  F  =  ( n  e.  ZZ  |->  ( n  .x.  .1.  )
)
mulgghm2.b  |-  B  =  ( Base `  R
)
Assertion
Ref Expression
mulgghm2  |-  ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  ->  F  e.  (ring  GrpHom  R ) )
Distinct variable groups:    B, n    R, n    .x. , n    .1. , n
Allowed substitution hint:    F( n)

Proof of Theorem mulgghm2
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl 457 . . 3  |-  ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  ->  R  e.  Grp )
2 zringgrp 17863 . . 3  |-ring  e.  Grp
31, 2jctil 537 . 2  |-  ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  -> 
(ring 
e.  Grp  /\  R  e. 
Grp ) )
4 mulgghm2.b . . . . . . 7  |-  B  =  ( Base `  R
)
5 mulgghm2.m . . . . . . 7  |-  .x.  =  (.g
`  R )
64, 5mulgcl 15635 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  Grp  /\  n  e.  ZZ  /\  .1.  e.  B )  ->  (
n  .x.  .1.  )  e.  B )
763expa 1187 . . . . 5  |-  ( ( ( R  e.  Grp  /\  n  e.  ZZ )  /\  .1.  e.  B
)  ->  ( n  .x.  .1.  )  e.  B
)
87an32s 802 . . . 4  |-  ( ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  /\  n  e.  ZZ )  ->  ( n  .x.  .1.  )  e.  B
)
9 mulgghm2.f . . . 4  |-  F  =  ( n  e.  ZZ  |->  ( n  .x.  .1.  )
)
108, 9fmptd 5862 . . 3  |-  ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  ->  F : ZZ --> B )
11 eqid 2438 . . . . . . . . 9  |-  ( +g  `  R )  =  ( +g  `  R )
124, 5, 11mulgdir 15643 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  Grp  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ  /\  .1.  e.  B ) )  ->  ( ( x  +  y )  .x.  .1.  )  =  (
( x  .x.  .1.  ) ( +g  `  R
) ( y  .x.  .1.  ) ) )
13123exp2 1205 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  Grp  ->  (
x  e.  ZZ  ->  ( y  e.  ZZ  ->  (  .1.  e.  B  -> 
( ( x  +  y )  .x.  .1.  )  =  ( (
x  .x.  .1.  )
( +g  `  R ) ( y  .x.  .1.  ) ) ) ) ) )
1413imp42 594 . . . . . 6  |-  ( ( ( R  e.  Grp  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  /\  .1.  e.  B )  ->  (
( x  +  y )  .x.  .1.  )  =  ( ( x 
.x.  .1.  ) ( +g  `  R ) ( y  .x.  .1.  )
) )
1514an32s 802 . . . . 5  |-  ( ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  -> 
( ( x  +  y )  .x.  .1.  )  =  ( (
x  .x.  .1.  )
( +g  `  R ) ( y  .x.  .1.  ) ) )
16 zaddcl 10677 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ )  ->  ( x  +  y )  e.  ZZ )
1716adantl 466 . . . . . 6  |-  ( ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  -> 
( x  +  y )  e.  ZZ )
18 oveq1 6093 . . . . . . 7  |-  ( n  =  ( x  +  y )  ->  (
n  .x.  .1.  )  =  ( ( x  +  y )  .x.  .1.  ) )
19 ovex 6111 . . . . . . 7  |-  ( ( x  +  y ) 
.x.  .1.  )  e.  _V
2018, 9, 19fvmpt 5769 . . . . . 6  |-  ( ( x  +  y )  e.  ZZ  ->  ( F `  ( x  +  y ) )  =  ( ( x  +  y )  .x.  .1.  ) )
2117, 20syl 16 . . . . 5  |-  ( ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  (
x  +  y ) )  =  ( ( x  +  y ) 
.x.  .1.  ) )
22 oveq1 6093 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  x  ->  (
n  .x.  .1.  )  =  ( x  .x.  .1.  ) )
23 ovex 6111 . . . . . . . 8  |-  ( x 
.x.  .1.  )  e.  _V
2422, 9, 23fvmpt 5769 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ZZ  ->  ( F `  x )  =  ( x  .x.  .1.  ) )
25 oveq1 6093 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  y  ->  (
n  .x.  .1.  )  =  ( y  .x.  .1.  ) )
26 ovex 6111 . . . . . . . 8  |-  ( y 
.x.  .1.  )  e.  _V
2725, 9, 26fvmpt 5769 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  ZZ  ->  ( F `  y )  =  ( y  .x.  .1.  ) )
2824, 27oveqan12d 6105 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ )  ->  ( ( F `  x ) ( +g  `  R ) ( F `
 y ) )  =  ( ( x 
.x.  .1.  ) ( +g  `  R ) ( y  .x.  .1.  )
) )
2928adantl 466 . . . . 5  |-  ( ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  -> 
( ( F `  x ) ( +g  `  R ) ( F `
 y ) )  =  ( ( x 
.x.  .1.  ) ( +g  `  R ) ( y  .x.  .1.  )
) )
3015, 21, 293eqtr4d 2480 . . . 4  |-  ( ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ ) )  -> 
( F `  (
x  +  y ) )  =  ( ( F `  x ) ( +g  `  R
) ( F `  y ) ) )
3130ralrimivva 2803 . . 3  |-  ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  ->  A. x  e.  ZZ  A. y  e.  ZZ  ( F `  ( x  +  y ) )  =  ( ( F `
 x ) ( +g  `  R ) ( F `  y
) ) )
3210, 31jca 532 . 2  |-  ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  -> 
( F : ZZ --> B  /\  A. x  e.  ZZ  A. y  e.  ZZ  ( F `  ( x  +  y
) )  =  ( ( F `  x
) ( +g  `  R
) ( F `  y ) ) ) )
33 zringbas 17864 . . 3  |-  ZZ  =  ( Base ` ring )
34 zringplusg 17865 . . 3  |-  +  =  ( +g  ` ring )
3533, 4, 34, 11isghm 15738 . 2  |-  ( F  e.  (ring  GrpHom  R )  <->  ( (ring  e.  Grp  /\  R  e.  Grp )  /\  ( F : ZZ
--> B  /\  A. x  e.  ZZ  A. y  e.  ZZ  ( F `  ( x  +  y
) )  =  ( ( F `  x
) ( +g  `  R
) ( F `  y ) ) ) ) )
363, 32, 35sylanbrc 664 1  |-  ( ( R  e.  Grp  /\  .1.  e.  B )  ->  F  e.  (ring  GrpHom  R ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 369    = wceq 1369    e. wcel 1756   A.wral 2710    e. cmpt 4345   -->wf 5409   ` cfv 5413  (class class class)co 6086    + caddc 9277   ZZcz 10638   Basecbs 14166   +g cplusg 14230   Grpcgrp 15402  .gcmg 15406    GrpHom cghm 15735  ℤringzring 17858
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2419  ax-rep 4398  ax-sep 4408  ax-nul 4416  ax-pow 4465  ax-pr 4526  ax-un 6367  ax-inf2 7839  ax-cnex 9330  ax-resscn 9331  ax-1cn 9332  ax-icn 9333  ax-addcl 9334  ax-addrcl 9335  ax-mulcl 9336  ax-mulrcl 9337  ax-mulcom 9338  ax-addass 9339  ax-mulass 9340  ax-distr 9341  ax-i2m1 9342  ax-1ne0 9343  ax-1rid 9344  ax-rnegex 9345  ax-rrecex 9346  ax-cnre 9347  ax-pre-lttri 9348  ax-pre-lttrn 9349  ax-pre-ltadd 9350  ax-pre-mulgt0 9351  ax-addf 9353  ax-mulf 9354
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2256  df-mo 2257  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-nel 2604  df-ral 2715  df-rex 2716  df-reu 2717  df-rmo 2718  df-rab 2719  df-v 2969  df-sbc 3182  df-csb 3284  df-dif 3326  df-un 3328  df-in 3330  df-ss 3337  df-pss 3339  df-nul 3633  df-if 3787  df-pw 3857  df-sn 3873  df-pr 3875  df-tp 3877  df-op 3879  df-uni 4087  df-int 4124  df-iun 4168  df-br 4288  df-opab 4346  df-mpt 4347  df-tr 4381  df-eprel 4627  df-id 4631  df-po 4636  df-so 4637  df-fr 4674  df-we 4676  df-ord 4717  df-on 4718  df-lim 4719  df-suc 4720  df-xp 4841  df-rel 4842  df-cnv 4843  df-co 4844  df-dm 4845  df-rn 4846  df-res 4847  df-ima 4848  df-iota 5376  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-riota 6047  df-ov 6089  df-oprab 6090  df-mpt2 6091  df-om 6472  df-1st 6572  df-2nd 6573  df-recs 6824  df-rdg 6858  df-1o 6912  df-oadd 6916  df-er 7093  df-en 7303  df-dom 7304  df-sdom 7305  df-fin 7306  df-pnf 9412  df-mnf 9413  df-xr 9414  df-ltxr 9415  df-le 9416  df-sub 9589  df-neg 9590  df-nn 10315  df-2 10372  df-3 10373  df-4 10374  df-5 10375  df-6 10376  df-7 10377  df-8 10378  df-9 10379  df-10 10380  df-n0 10572  df-z 10639  df-dec 10748  df-uz 10854  df-fz 11430  df-seq 11799  df-struct 14168  df-ndx 14169  df-slot 14170  df-base 14171  df-sets 14172  df-ress 14173  df-plusg 14243  df-mulr 14244  df-starv 14245  df-tset 14249  df-ple 14250  df-ds 14252  df-unif 14253  df-0g 14372  df-mnd 15407  df-grp 15536  df-minusg 15537  df-mulg 15539  df-subg 15669  df-ghm 15736  df-cmn 16270  df-mgp 16580  df-ur 16592  df-rng 16635  df-cring 16636  df-subrg 16841  df-cnfld 17794  df-zring 17859
This theorem is referenced by:  mulgrhm  17901  frgpcyg  17981
  Copyright terms: Public domain W3C validator