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Theorem tendofset 34407
Description: The set of all trace-preserving endomorphisms on the set of translations for a lattice  K. (Contributed by NM, 8-Jun-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
tendoset.l  |-  .<_  =  ( le `  K )
tendoset.h  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
Assertion
Ref Expression
tendofset  |-  ( K  e.  V  ->  ( TEndo `  K )  =  ( w  e.  H  |->  { s  |  ( s : ( (
LTrn `  K ) `  w ) --> ( (
LTrn `  K ) `  w )  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  K ) `  w ) A. g  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w )
( s `  (
f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  ( s `  g ) )  /\  A. f  e.  ( (
LTrn `  K ) `  w ) ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  ( s `  f
) )  .<_  ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  f ) ) } ) )
Distinct variable groups:    w, H    w, s, f, g, K
Allowed substitution hints:    H( f, g, s)    .<_ ( w, f, g, s)    V( w, f, g, s)

Proof of Theorem tendofset
Dummy variable  k is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elex 2986 . 2  |-  ( K  e.  V  ->  K  e.  _V )
2 fveq2 5696 . . . . 5  |-  ( k  =  K  ->  ( LHyp `  k )  =  ( LHyp `  K
) )
3 tendoset.h . . . . 5  |-  H  =  ( LHyp `  K
)
42, 3syl6eqr 2493 . . . 4  |-  ( k  =  K  ->  ( LHyp `  k )  =  H )
5 fveq2 5696 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  K  ->  ( LTrn `  k )  =  ( LTrn `  K
) )
65fveq1d 5698 . . . . . . 7  |-  ( k  =  K  ->  (
( LTrn `  k ) `  w )  =  ( ( LTrn `  K
) `  w )
)
76, 6feq23d 5559 . . . . . 6  |-  ( k  =  K  ->  (
s : ( (
LTrn `  k ) `  w ) --> ( (
LTrn `  k ) `  w )  <->  s :
( ( LTrn `  K
) `  w ) --> ( ( LTrn `  K
) `  w )
) )
86raleqdv 2928 . . . . . . 7  |-  ( k  =  K  ->  ( A. g  e.  (
( LTrn `  k ) `  w ) ( s `
 ( f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  (
s `  g )
)  <->  A. g  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w )
( s `  (
f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  ( s `  g ) ) ) )
96, 8raleqbidv 2936 . . . . . 6  |-  ( k  =  K  ->  ( A. f  e.  (
( LTrn `  k ) `  w ) A. g  e.  ( ( LTrn `  k
) `  w )
( s `  (
f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  ( s `  g ) )  <->  A. f  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w ) A. g  e.  (
( LTrn `  K ) `  w ) ( s `
 ( f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  (
s `  g )
) ) )
10 fveq2 5696 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  K  ->  ( trL `  k )  =  ( trL `  K
) )
1110fveq1d 5698 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  K  ->  (
( trL `  k
) `  w )  =  ( ( trL `  K ) `  w
) )
1211fveq1d 5698 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  K  ->  (
( ( trL `  k
) `  w ) `  ( s `  f
) )  =  ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  ( s `  f
) ) )
13 fveq2 5696 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  K  ->  ( le `  k )  =  ( le `  K
) )
14 tendoset.l . . . . . . . . 9  |-  .<_  =  ( le `  K )
1513, 14syl6eqr 2493 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  K  ->  ( le `  k )  = 
.<_  )
1611fveq1d 5698 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  K  ->  (
( ( trL `  k
) `  w ) `  f )  =  ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  f ) )
1712, 15, 16breq123d 4311 . . . . . . 7  |-  ( k  =  K  ->  (
( ( ( trL `  k ) `  w
) `  ( s `  f ) ) ( le `  k ) ( ( ( trL `  k ) `  w
) `  f )  <->  ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  ( s `  f
) )  .<_  ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  f ) ) )
186, 17raleqbidv 2936 . . . . . 6  |-  ( k  =  K  ->  ( A. f  e.  (
( LTrn `  k ) `  w ) ( ( ( trL `  k
) `  w ) `  ( s `  f
) ) ( le
`  k ) ( ( ( trL `  k
) `  w ) `  f )  <->  A. f  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w )
( ( ( trL `  K ) `  w
) `  ( s `  f ) )  .<_  ( ( ( trL `  K ) `  w
) `  f )
) )
197, 9, 183anbi123d 1289 . . . . 5  |-  ( k  =  K  ->  (
( s : ( ( LTrn `  k
) `  w ) --> ( ( LTrn `  k
) `  w )  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  k
) `  w ) A. g  e.  (
( LTrn `  k ) `  w ) ( s `
 ( f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  (
s `  g )
)  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  k
) `  w )
( ( ( trL `  k ) `  w
) `  ( s `  f ) ) ( le `  k ) ( ( ( trL `  k ) `  w
) `  f )
)  <->  ( s : ( ( LTrn `  K
) `  w ) --> ( ( LTrn `  K
) `  w )  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w ) A. g  e.  (
( LTrn `  K ) `  w ) ( s `
 ( f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  (
s `  g )
)  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w )
( ( ( trL `  K ) `  w
) `  ( s `  f ) )  .<_  ( ( ( trL `  K ) `  w
) `  f )
) ) )
2019abbidv 2562 . . . 4  |-  ( k  =  K  ->  { s  |  ( s : ( ( LTrn `  k
) `  w ) --> ( ( LTrn `  k
) `  w )  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  k
) `  w ) A. g  e.  (
( LTrn `  k ) `  w ) ( s `
 ( f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  (
s `  g )
)  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  k
) `  w )
( ( ( trL `  k ) `  w
) `  ( s `  f ) ) ( le `  k ) ( ( ( trL `  k ) `  w
) `  f )
) }  =  {
s  |  ( s : ( ( LTrn `  K ) `  w
) --> ( ( LTrn `  K ) `  w
)  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w ) A. g  e.  (
( LTrn `  K ) `  w ) ( s `
 ( f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  (
s `  g )
)  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w )
( ( ( trL `  K ) `  w
) `  ( s `  f ) )  .<_  ( ( ( trL `  K ) `  w
) `  f )
) } )
214, 20mpteq12dv 4375 . . 3  |-  ( k  =  K  ->  (
w  e.  ( LHyp `  k )  |->  { s  |  ( s : ( ( LTrn `  k
) `  w ) --> ( ( LTrn `  k
) `  w )  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  k
) `  w ) A. g  e.  (
( LTrn `  k ) `  w ) ( s `
 ( f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  (
s `  g )
)  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  k
) `  w )
( ( ( trL `  k ) `  w
) `  ( s `  f ) ) ( le `  k ) ( ( ( trL `  k ) `  w
) `  f )
) } )  =  ( w  e.  H  |->  { s  |  ( s : ( (
LTrn `  K ) `  w ) --> ( (
LTrn `  K ) `  w )  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  K ) `  w ) A. g  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w )
( s `  (
f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  ( s `  g ) )  /\  A. f  e.  ( (
LTrn `  K ) `  w ) ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  ( s `  f
) )  .<_  ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  f ) ) } ) )
22 df-tendo 34404 . . 3  |-  TEndo  =  ( k  e.  _V  |->  ( w  e.  ( LHyp `  k )  |->  { s  |  ( s : ( ( LTrn `  k
) `  w ) --> ( ( LTrn `  k
) `  w )  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  k
) `  w ) A. g  e.  (
( LTrn `  k ) `  w ) ( s `
 ( f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  (
s `  g )
)  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  k
) `  w )
( ( ( trL `  k ) `  w
) `  ( s `  f ) ) ( le `  k ) ( ( ( trL `  k ) `  w
) `  f )
) } ) )
23 fvex 5706 . . . . 5  |-  ( LHyp `  K )  e.  _V
243, 23eqeltri 2513 . . . 4  |-  H  e. 
_V
2524mptex 5953 . . 3  |-  ( w  e.  H  |->  { s  |  ( s : ( ( LTrn `  K
) `  w ) --> ( ( LTrn `  K
) `  w )  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w ) A. g  e.  (
( LTrn `  K ) `  w ) ( s `
 ( f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  (
s `  g )
)  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w )
( ( ( trL `  K ) `  w
) `  ( s `  f ) )  .<_  ( ( ( trL `  K ) `  w
) `  f )
) } )  e. 
_V
2621, 22, 25fvmpt 5779 . 2  |-  ( K  e.  _V  ->  ( TEndo `  K )  =  ( w  e.  H  |->  { s  |  ( s : ( (
LTrn `  K ) `  w ) --> ( (
LTrn `  K ) `  w )  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  K ) `  w ) A. g  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w )
( s `  (
f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  ( s `  g ) )  /\  A. f  e.  ( (
LTrn `  K ) `  w ) ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  ( s `  f
) )  .<_  ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  f ) ) } ) )
271, 26syl 16 1  |-  ( K  e.  V  ->  ( TEndo `  K )  =  ( w  e.  H  |->  { s  |  ( s : ( (
LTrn `  K ) `  w ) --> ( (
LTrn `  K ) `  w )  /\  A. f  e.  ( ( LTrn `  K ) `  w ) A. g  e.  ( ( LTrn `  K
) `  w )
( s `  (
f  o.  g ) )  =  ( ( s `  f )  o.  ( s `  g ) )  /\  A. f  e.  ( (
LTrn `  K ) `  w ) ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  ( s `  f
) )  .<_  ( ( ( trL `  K
) `  w ) `  f ) ) } ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ w3a 965    = wceq 1369    e. wcel 1756   {cab 2429   A.wral 2720   _Vcvv 2977   class class class wbr 4297    e. cmpt 4355    o. ccom 4849   -->wf 5419   ` cfv 5423   lecple 14250   LHypclh 33633   LTrncltrn 33750   trLctrl 33807   TEndoctendo 34401
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-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4408  ax-sep 4418  ax-nul 4426  ax-pr 4536
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3an 967  df-tru 1372  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 2573  df-ne 2613  df-ral 2725  df-rex 2726  df-reu 2727  df-rab 2729  df-v 2979  df-sbc 3192  df-csb 3294  df-dif 3336  df-un 3338  df-in 3340  df-ss 3347  df-nul 3643  df-if 3797  df-sn 3883  df-pr 3885  df-op 3889  df-uni 4097  df-iun 4178  df-br 4298  df-opab 4356  df-mpt 4357  df-id 4641  df-xp 4851  df-rel 4852  df-cnv 4853  df-co 4854  df-dm 4855  df-rn 4856  df-res 4857  df-ima 4858  df-iota 5386  df-fun 5425  df-fn 5426  df-f 5427  df-f1 5428  df-fo 5429  df-f1o 5430  df-fv 5431  df-tendo 34404
This theorem is referenced by:  tendoset  34408
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