MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  sylow3lem5 Structured version   Unicode version

Theorem sylow3lem5 16151
Description: Lemma for sylow3 16153, second part. Reduce the group action of sylow3lem1 16147 to a given Sylow subgroup. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
sylow3.x  |-  X  =  ( Base `  G
)
sylow3.g  |-  ( ph  ->  G  e.  Grp )
sylow3.xf  |-  ( ph  ->  X  e.  Fin )
sylow3.p  |-  ( ph  ->  P  e.  Prime )
sylow3lem5.a  |-  .+  =  ( +g  `  G )
sylow3lem5.d  |-  .-  =  ( -g `  G )
sylow3lem5.k  |-  ( ph  ->  K  e.  ( P pSyl 
G ) )
sylow3lem5.m  |-  .(+)  =  ( x  e.  K , 
y  e.  ( P pSyl 
G )  |->  ran  (
z  e.  y  |->  ( ( x  .+  z
)  .-  x )
) )
Assertion
Ref Expression
sylow3lem5  |-  ( ph  -> 
.(+)  e.  ( ( Gs  K )  GrpAct  ( P pSyl 
G ) ) )
Distinct variable groups:    x, y,
z,  .-    x,  .(+) , y, z   
x, K, y, z   
x, X, y, z   
x, G, y, z    ph, x, y, z    x,  .+ , y, z    x, P, y, z

Proof of Theorem sylow3lem5
Dummy variables  a 
b  c are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sylow3lem5.k . . . . . 6  |-  ( ph  ->  K  e.  ( P pSyl 
G ) )
2 slwsubg 16130 . . . . . 6  |-  ( K  e.  ( P pSyl  G
)  ->  K  e.  (SubGrp `  G ) )
31, 2syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  K  e.  (SubGrp `  G ) )
4 sylow3.x . . . . . 6  |-  X  =  ( Base `  G
)
54subgss 15703 . . . . 5  |-  ( K  e.  (SubGrp `  G
)  ->  K  C_  X
)
63, 5syl 16 . . . 4  |-  ( ph  ->  K  C_  X )
7 ssid 3396 . . . 4  |-  ( P pSyl 
G )  C_  ( P pSyl  G )
8 resmpt2 6209 . . . 4  |-  ( ( K  C_  X  /\  ( P pSyl  G )  C_  ( P pSyl  G ) )  ->  ( (
x  e.  X , 
y  e.  ( P pSyl 
G )  |->  ran  (
z  e.  y  |->  ( ( x  .+  z
)  .-  x )
) )  |`  ( K  X.  ( P pSyl  G
) ) )  =  ( x  e.  K ,  y  e.  ( P pSyl  G )  |->  ran  (
z  e.  y  |->  ( ( x  .+  z
)  .-  x )
) ) )
96, 7, 8sylancl 662 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  X ,  y  e.  ( P pSyl  G ) 
|->  ran  ( z  e.  y  |->  ( ( x 
.+  z )  .-  x ) ) )  |`  ( K  X.  ( P pSyl  G ) ) )  =  ( x  e.  K ,  y  e.  ( P pSyl  G ) 
|->  ran  ( z  e.  y  |->  ( ( x 
.+  z )  .-  x ) ) ) )
10 sylow3lem5.m . . 3  |-  .(+)  =  ( x  e.  K , 
y  e.  ( P pSyl 
G )  |->  ran  (
z  e.  y  |->  ( ( x  .+  z
)  .-  x )
) )
119, 10syl6eqr 2493 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  X ,  y  e.  ( P pSyl  G ) 
|->  ran  ( z  e.  y  |->  ( ( x 
.+  z )  .-  x ) ) )  |`  ( K  X.  ( P pSyl  G ) ) )  =  .(+)  )
12 sylow3.g . . . 4  |-  ( ph  ->  G  e.  Grp )
13 sylow3.xf . . . 4  |-  ( ph  ->  X  e.  Fin )
14 sylow3.p . . . 4  |-  ( ph  ->  P  e.  Prime )
15 sylow3lem5.a . . . 4  |-  .+  =  ( +g  `  G )
16 sylow3lem5.d . . . 4  |-  .-  =  ( -g `  G )
17 oveq2 6120 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  c  ->  (
x  .+  z )  =  ( x  .+  c ) )
1817oveq1d 6127 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  c  ->  (
( x  .+  z
)  .-  x )  =  ( ( x 
.+  c )  .-  x ) )
1918cbvmptv 4404 . . . . . . 7  |-  ( z  e.  y  |->  ( ( x  .+  z ) 
.-  x ) )  =  ( c  e.  y  |->  ( ( x 
.+  c )  .-  x ) )
20 oveq1 6119 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  a  ->  (
x  .+  c )  =  ( a  .+  c ) )
21 id 22 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  a  ->  x  =  a )
2220, 21oveq12d 6130 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  a  ->  (
( x  .+  c
)  .-  x )  =  ( ( a 
.+  c )  .-  a ) )
2322mpteq2dv 4400 . . . . . . 7  |-  ( x  =  a  ->  (
c  e.  y  |->  ( ( x  .+  c
)  .-  x )
)  =  ( c  e.  y  |->  ( ( a  .+  c ) 
.-  a ) ) )
2419, 23syl5eq 2487 . . . . . 6  |-  ( x  =  a  ->  (
z  e.  y  |->  ( ( x  .+  z
)  .-  x )
)  =  ( c  e.  y  |->  ( ( a  .+  c ) 
.-  a ) ) )
2524rneqd 5088 . . . . 5  |-  ( x  =  a  ->  ran  ( z  e.  y 
|->  ( ( x  .+  z )  .-  x
) )  =  ran  ( c  e.  y 
|->  ( ( a  .+  c )  .-  a
) ) )
26 mpteq1 4393 . . . . . 6  |-  ( y  =  b  ->  (
c  e.  y  |->  ( ( a  .+  c
)  .-  a )
)  =  ( c  e.  b  |->  ( ( a  .+  c ) 
.-  a ) ) )
2726rneqd 5088 . . . . 5  |-  ( y  =  b  ->  ran  ( c  e.  y 
|->  ( ( a  .+  c )  .-  a
) )  =  ran  ( c  e.  b 
|->  ( ( a  .+  c )  .-  a
) ) )
2825, 27cbvmpt2v 6187 . . . 4  |-  ( x  e.  X ,  y  e.  ( P pSyl  G
)  |->  ran  ( z  e.  y  |->  ( ( x  .+  z ) 
.-  x ) ) )  =  ( a  e.  X ,  b  e.  ( P pSyl  G
)  |->  ran  ( c  e.  b  |->  ( ( a  .+  c ) 
.-  a ) ) )
294, 12, 13, 14, 15, 16, 28sylow3lem1 16147 . . 3  |-  ( ph  ->  ( x  e.  X ,  y  e.  ( P pSyl  G )  |->  ran  (
z  e.  y  |->  ( ( x  .+  z
)  .-  x )
) )  e.  ( G  GrpAct  ( P pSyl  G
) ) )
30 eqid 2443 . . . 4  |-  ( Gs  K )  =  ( Gs  K )
3130gasubg 15841 . . 3  |-  ( ( ( x  e.  X ,  y  e.  ( P pSyl  G )  |->  ran  (
z  e.  y  |->  ( ( x  .+  z
)  .-  x )
) )  e.  ( G  GrpAct  ( P pSyl  G
) )  /\  K  e.  (SubGrp `  G )
)  ->  ( (
x  e.  X , 
y  e.  ( P pSyl 
G )  |->  ran  (
z  e.  y  |->  ( ( x  .+  z
)  .-  x )
) )  |`  ( K  X.  ( P pSyl  G
) ) )  e.  ( ( Gs  K ) 
GrpAct  ( P pSyl  G ) ) )
3229, 3, 31syl2anc 661 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  X ,  y  e.  ( P pSyl  G ) 
|->  ran  ( z  e.  y  |->  ( ( x 
.+  z )  .-  x ) ) )  |`  ( K  X.  ( P pSyl  G ) ) )  e.  ( ( Gs  K )  GrpAct  ( P pSyl  G
) ) )
3311, 32eqeltrrd 2518 1  |-  ( ph  -> 
.(+)  e.  ( ( Gs  K )  GrpAct  ( P pSyl 
G ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    = wceq 1369    e. wcel 1756    C_ wss 3349    e. cmpt 4371    X. cxp 4859   ran crn 4862    |` cres 4863   ` cfv 5439  (class class class)co 6112    e. cmpt2 6114   Fincfn 7331   Primecprime 13784   Basecbs 14195   ↾s cress 14196   +g cplusg 14259   Grpcgrp 15431   -gcsg 15434  SubGrpcsubg 15696    GrpAct cga 15828   pSyl cslw 16052
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 2423  ax-rep 4424  ax-sep 4434  ax-nul 4442  ax-pow 4491  ax-pr 4552  ax-un 6393  ax-inf2 7868  ax-cnex 9359  ax-resscn 9360  ax-1cn 9361  ax-icn 9362  ax-addcl 9363  ax-addrcl 9364  ax-mulcl 9365  ax-mulrcl 9366  ax-mulcom 9367  ax-addass 9368  ax-mulass 9369  ax-distr 9370  ax-i2m1 9371  ax-1ne0 9372  ax-1rid 9373  ax-rnegex 9374  ax-rrecex 9375  ax-cnre 9376  ax-pre-lttri 9377  ax-pre-lttrn 9378  ax-pre-ltadd 9379  ax-pre-mulgt0 9380  ax-pre-sup 9381
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-fal 1375  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2577  df-ne 2622  df-nel 2623  df-ral 2741  df-rex 2742  df-reu 2743  df-rmo 2744  df-rab 2745  df-v 2995  df-sbc 3208  df-csb 3310  df-dif 3352  df-un 3354  df-in 3356  df-ss 3363  df-pss 3365  df-nul 3659  df-if 3813  df-pw 3883  df-sn 3899  df-pr 3901  df-tp 3903  df-op 3905  df-uni 4113  df-int 4150  df-iun 4194  df-disj 4284  df-br 4314  df-opab 4372  df-mpt 4373  df-tr 4407  df-eprel 4653  df-id 4657  df-po 4662  df-so 4663  df-fr 4700  df-se 4701  df-we 4702  df-ord 4743  df-on 4744  df-lim 4745  df-suc 4746  df-xp 4867  df-rel 4868  df-cnv 4869  df-co 4870  df-dm 4871  df-rn 4872  df-res 4873  df-ima 4874  df-iota 5402  df-fun 5441  df-fn 5442  df-f 5443  df-f1 5444  df-fo 5445  df-f1o 5446  df-fv 5447  df-isom 5448  df-riota 6073  df-ov 6115  df-oprab 6116  df-mpt2 6117  df-om 6498  df-1st 6598  df-2nd 6599  df-recs 6853  df-rdg 6887  df-1o 6941  df-2o 6942  df-oadd 6945  df-omul 6946  df-er 7122  df-ec 7124  df-qs 7128  df-map 7237  df-en 7332  df-dom 7333  df-sdom 7334  df-fin 7335  df-sup 7712  df-oi 7745  df-card 8130  df-acn 8133  df-cda 8358  df-pnf 9441  df-mnf 9442  df-xr 9443  df-ltxr 9444  df-le 9445  df-sub 9618  df-neg 9619  df-div 10015  df-nn 10344  df-2 10401  df-3 10402  df-n0 10601  df-z 10668  df-uz 10883  df-q 10975  df-rp 11013  df-fz 11459  df-fzo 11570  df-fl 11663  df-mod 11730  df-seq 11828  df-exp 11887  df-fac 12073  df-bc 12100  df-hash 12125  df-cj 12609  df-re 12610  df-im 12611  df-sqr 12745  df-abs 12746  df-clim 12987  df-sum 13185  df-dvds 13557  df-gcd 13712  df-prm 13785  df-pc 13925  df-ndx 14198  df-slot 14199  df-base 14200  df-sets 14201  df-ress 14202  df-plusg 14272  df-0g 14401  df-mnd 15436  df-submnd 15486  df-grp 15566  df-minusg 15567  df-sbg 15568  df-mulg 15569  df-subg 15699  df-eqg 15701  df-ghm 15766  df-ga 15829  df-od 16053  df-pgp 16055  df-slw 16056
This theorem is referenced by:  sylow3lem6  16152
  Copyright terms: Public domain W3C validator