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Description: The operation of an image structure is defined to distribute over the mapping function. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2015)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | imasaddf.f | ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 : 𝑉 –onto→ 𝐵 ) | |
| imasaddf.e | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉 ) ∧ ( 𝑝 ∈ 𝑉 ∧ 𝑞 ∈ 𝑉 ) ) → ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑎 ) = ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) ∧ ( 𝐹 ‘ 𝑏 ) = ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) ) → ( 𝐹 ‘ ( 𝑎 · 𝑏 ) ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) ) ) | ||
| imasaddflem.a | ⊢ ( 𝜑 → ∙ = ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 } ) | ||
| Assertion | imasaddvallem | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) ∙ ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | imasaddf.f | ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 : 𝑉 –onto→ 𝐵 ) | |
| 2 | imasaddf.e | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑉 ∧ 𝑏 ∈ 𝑉 ) ∧ ( 𝑝 ∈ 𝑉 ∧ 𝑞 ∈ 𝑉 ) ) → ( ( ( 𝐹 ‘ 𝑎 ) = ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) ∧ ( 𝐹 ‘ 𝑏 ) = ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) ) → ( 𝐹 ‘ ( 𝑎 · 𝑏 ) ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) ) ) | |
| 3 | imasaddflem.a | ⊢ ( 𝜑 → ∙ = ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 } ) | |
| 4 | df-ov | ⊢ ( ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) ∙ ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) ) = ( ∙ ‘ 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 ) | |
| 5 | 1 2 3 | imasaddfnlem | ⊢ ( 𝜑 → ∙ Fn ( 𝐵 × 𝐵 ) ) |
| 6 | fnfun | ⊢ ( ∙ Fn ( 𝐵 × 𝐵 ) → Fun ∙ ) | |
| 7 | 5 6 | syl | ⊢ ( 𝜑 → Fun ∙ ) |
| 8 | 7 | 3ad2ant1 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉 ) → Fun ∙ ) |
| 9 | fveq2 | ⊢ ( 𝑝 = 𝑋 → ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) = ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) ) | |
| 10 | 9 | opeq1d | ⊢ ( 𝑝 = 𝑋 → 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 = 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 ) |
| 11 | fvoveq1 | ⊢ ( 𝑝 = 𝑋 → ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) ) | |
| 12 | 10 11 | opeq12d | ⊢ ( 𝑝 = 𝑋 → 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 = 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) 〉 ) |
| 13 | 12 | sneqd | ⊢ ( 𝑝 = 𝑋 → { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 } = { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) 〉 } ) |
| 14 | 13 | ssiun2s | ⊢ ( 𝑋 ∈ 𝑉 → { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) 〉 } ⊆ ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 } ) |
| 15 | 14 | 3ad2ant2 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉 ) → { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) 〉 } ⊆ ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 } ) |
| 16 | fveq2 | ⊢ ( 𝑞 = 𝑌 → ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) = ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) ) | |
| 17 | 16 | opeq2d | ⊢ ( 𝑞 = 𝑌 → 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 = 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 ) |
| 18 | oveq2 | ⊢ ( 𝑞 = 𝑌 → ( 𝑝 · 𝑞 ) = ( 𝑝 · 𝑌 ) ) | |
| 19 | 18 | fveq2d | ⊢ ( 𝑞 = 𝑌 → ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) ) |
| 20 | 17 19 | opeq12d | ⊢ ( 𝑞 = 𝑌 → 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 = 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 ) |
| 21 | 20 | sneqd | ⊢ ( 𝑞 = 𝑌 → { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 } = { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 } ) |
| 22 | 21 | ssiun2s | ⊢ ( 𝑌 ∈ 𝑉 → { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 } ⊆ ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 } ) |
| 23 | 22 | ralrimivw | ⊢ ( 𝑌 ∈ 𝑉 → ∀ 𝑝 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 } ⊆ ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 } ) |
| 24 | ss2iun | ⊢ ( ∀ 𝑝 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 } ⊆ ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 } → ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 } ⊆ ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 } ) | |
| 25 | 23 24 | syl | ⊢ ( 𝑌 ∈ 𝑉 → ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 } ⊆ ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 } ) |
| 26 | 25 | 3ad2ant3 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉 ) → ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑌 ) ) 〉 } ⊆ ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 } ) |
| 27 | 15 26 | sstrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉 ) → { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) 〉 } ⊆ ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 } ) |
| 28 | 3 | 3ad2ant1 | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉 ) → ∙ = ∪ 𝑝 ∈ 𝑉 ∪ 𝑞 ∈ 𝑉 { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑝 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑞 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑝 · 𝑞 ) ) 〉 } ) |
| 29 | 27 28 | sseqtrrd | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉 ) → { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) 〉 } ⊆ ∙ ) |
| 30 | opex | ⊢ 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) 〉 ∈ V | |
| 31 | 30 | snss | ⊢ ( 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) 〉 ∈ ∙ ↔ { 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) 〉 } ⊆ ∙ ) |
| 32 | 29 31 | sylibr | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉 ) → 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) 〉 ∈ ∙ ) |
| 33 | funopfv | ⊢ ( Fun ∙ → ( 〈 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 , ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) 〉 ∈ ∙ → ( ∙ ‘ 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) ) ) | |
| 34 | 8 32 33 | sylc | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉 ) → ( ∙ ‘ 〈 ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) , ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) 〉 ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) ) |
| 35 | 4 34 | eqtrid | ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉 ) → ( ( 𝐹 ‘ 𝑋 ) ∙ ( 𝐹 ‘ 𝑌 ) ) = ( 𝐹 ‘ ( 𝑋 · 𝑌 ) ) ) |