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

Theorem psgninv 19928
Description: The sign of a permutation equals the sign of the inverse of the permutation. (Contributed by SO, 9-Jul-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
psgninv.s  |-  S  =  ( SymGrp `  D )
psgninv.n  |-  N  =  (pmSgn `  D )
psgninv.p  |-  P  =  ( Base `  S
)
Assertion
Ref Expression
psgninv  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( N `  `' F )  =  ( N `  F ) )

Proof of Theorem psgninv
StepHypRef Expression
1 psgninv.s . . . . 5  |-  S  =  ( SymGrp `  D )
2 psgninv.n . . . . 5  |-  N  =  (pmSgn `  D )
3 eqid 2622 . . . . 5  |-  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } )  =  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } )
41, 2, 3psgnghm2 19927 . . . 4  |-  ( D  e.  Fin  ->  N  e.  ( S  GrpHom  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } ) ) )
5 psgninv.p . . . . 5  |-  P  =  ( Base `  S
)
6 eqid 2622 . . . . 5  |-  ( invg `  S )  =  ( invg `  S )
7 eqid 2622 . . . . 5  |-  ( invg `  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } ) )  =  ( invg `  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } ) )
85, 6, 7ghminv 17667 . . . 4  |-  ( ( N  e.  ( S 
GrpHom  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } ) )  /\  F  e.  P
)  ->  ( N `  ( ( invg `  S ) `  F
) )  =  ( ( invg `  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } ) ) `
 ( N `  F ) ) )
94, 8sylan 488 . . 3  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( N `  (
( invg `  S ) `  F
) )  =  ( ( invg `  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } ) ) `
 ( N `  F ) ) )
101, 5, 6symginv 17822 . . . . 5  |-  ( F  e.  P  ->  (
( invg `  S ) `  F
)  =  `' F
)
1110adantl 482 . . . 4  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( ( invg `  S ) `  F
)  =  `' F
)
1211fveq2d 6195 . . 3  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( N `  (
( invg `  S ) `  F
) )  =  ( N `  `' F
) )
13 eqid 2622 . . . . . 6  |-  ( (mulGrp ` fld )s  ( CC  \  { 0 } ) )  =  ( (mulGrp ` fld )s  ( CC  \  { 0 } ) )
1413cnmsgnsubg 19923 . . . . 5  |-  { 1 ,  -u 1 }  e.  (SubGrp `  ( (mulGrp ` fld )s  ( CC  \  { 0 } ) ) )
153cnmsgnbas 19924 . . . . . . . 8  |-  { 1 ,  -u 1 }  =  ( Base `  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u 1 } ) )
165, 15ghmf 17664 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( S  GrpHom  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } ) )  ->  N : P --> { 1 ,  -u
1 } )
174, 16syl 17 . . . . . 6  |-  ( D  e.  Fin  ->  N : P --> { 1 , 
-u 1 } )
1817ffvelrnda 6359 . . . . 5  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( N `  F
)  e.  { 1 ,  -u 1 } )
19 cnex 10017 . . . . . . . . 9  |-  CC  e.  _V
20 difss 3737 . . . . . . . . 9  |-  ( CC 
\  { 0 } )  C_  CC
2119, 20ssexi 4803 . . . . . . . 8  |-  ( CC 
\  { 0 } )  e.  _V
22 ax-1cn 9994 . . . . . . . . . 10  |-  1  e.  CC
23 ax-1ne0 10005 . . . . . . . . . 10  |-  1  =/=  0
24 eldifsn 4317 . . . . . . . . . 10  |-  ( 1  e.  ( CC  \  { 0 } )  <-> 
( 1  e.  CC  /\  1  =/=  0 ) )
2522, 23, 24mpbir2an 955 . . . . . . . . 9  |-  1  e.  ( CC  \  {
0 } )
26 neg1cn 11124 . . . . . . . . . 10  |-  -u 1  e.  CC
27 neg1ne0 11126 . . . . . . . . . 10  |-  -u 1  =/=  0
28 eldifsn 4317 . . . . . . . . . 10  |-  ( -u
1  e.  ( CC 
\  { 0 } )  <->  ( -u 1  e.  CC  /\  -u 1  =/=  0 ) )
2926, 27, 28mpbir2an 955 . . . . . . . . 9  |-  -u 1  e.  ( CC  \  {
0 } )
30 prssi 4353 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 1  e.  ( CC 
\  { 0 } )  /\  -u 1  e.  ( CC  \  {
0 } ) )  ->  { 1 , 
-u 1 }  C_  ( CC  \  { 0 } ) )
3125, 29, 30mp2an 708 . . . . . . . 8  |-  { 1 ,  -u 1 }  C_  ( CC  \  { 0 } )
32 ressabs 15939 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( CC  \  {
0 } )  e. 
_V  /\  { 1 ,  -u 1 }  C_  ( CC  \  { 0 } ) )  -> 
( ( (mulGrp ` fld )s  ( CC  \  { 0 } ) )s  { 1 ,  -u
1 } )  =  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } ) )
3321, 31, 32mp2an 708 . . . . . . 7  |-  ( ( (mulGrp ` fld )s  ( CC  \  { 0 } ) )s  { 1 ,  -u
1 } )  =  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } )
3433eqcomi 2631 . . . . . 6  |-  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } )  =  ( ( (mulGrp ` fld )s  ( CC  \  { 0 } ) )s  { 1 ,  -u
1 } )
35 cnfldbas 19750 . . . . . . . 8  |-  CC  =  ( Base ` fld )
36 cnfld0 19770 . . . . . . . 8  |-  0  =  ( 0g ` fld )
37 cndrng 19775 . . . . . . . 8  |-fld  e.  DivRing
3835, 36, 37drngui 18753 . . . . . . 7  |-  ( CC 
\  { 0 } )  =  (Unit ` fld )
39 eqid 2622 . . . . . . 7  |-  ( invr ` fld )  =  ( invr ` fld )
4038, 13, 39invrfval 18673 . . . . . 6  |-  ( invr ` fld )  =  ( invg `  ( (mulGrp ` fld )s  ( CC  \  { 0 } ) ) )
4134, 40, 7subginv 17601 . . . . 5  |-  ( ( { 1 ,  -u
1 }  e.  (SubGrp `  ( (mulGrp ` fld )s  ( CC  \  { 0 } ) ) )  /\  ( N `  F )  e.  { 1 ,  -u
1 } )  -> 
( ( invr ` fld ) `  ( N `
 F ) )  =  ( ( invg `  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } ) ) `
 ( N `  F ) ) )
4214, 18, 41sylancr 695 . . . 4  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( ( invr ` fld ) `  ( N `
 F ) )  =  ( ( invg `  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } ) ) `
 ( N `  F ) ) )
4331, 18sseldi 3601 . . . . . 6  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( N `  F
)  e.  ( CC 
\  { 0 } ) )
44 eldifsn 4317 . . . . . 6  |-  ( ( N `  F )  e.  ( CC  \  { 0 } )  <-> 
( ( N `  F )  e.  CC  /\  ( N `  F
)  =/=  0 ) )
4543, 44sylib 208 . . . . 5  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( ( N `  F )  e.  CC  /\  ( N `  F
)  =/=  0 ) )
46 cnfldinv 19777 . . . . 5  |-  ( ( ( N `  F
)  e.  CC  /\  ( N `  F )  =/=  0 )  -> 
( ( invr ` fld ) `  ( N `
 F ) )  =  ( 1  / 
( N `  F
) ) )
4745, 46syl 17 . . . 4  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( ( invr ` fld ) `  ( N `
 F ) )  =  ( 1  / 
( N `  F
) ) )
4842, 47eqtr3d 2658 . . 3  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( ( invg `  ( (mulGrp ` fld )s  { 1 ,  -u
1 } ) ) `
 ( N `  F ) )  =  ( 1  /  ( N `  F )
) )
499, 12, 483eqtr3d 2664 . 2  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( N `  `' F )  =  ( 1  /  ( N `
 F ) ) )
50 fvex 6201 . . . . 5  |-  ( N `
 F )  e. 
_V
5150elpr 4198 . . . 4  |-  ( ( N `  F )  e.  { 1 , 
-u 1 }  <->  ( ( N `  F )  =  1  \/  ( N `  F )  =  -u 1 ) )
52 1div1e1 10717 . . . . . 6  |-  ( 1  /  1 )  =  1
53 oveq2 6658 . . . . . 6  |-  ( ( N `  F )  =  1  ->  (
1  /  ( N `
 F ) )  =  ( 1  / 
1 ) )
54 id 22 . . . . . 6  |-  ( ( N `  F )  =  1  ->  ( N `  F )  =  1 )
5552, 53, 543eqtr4a 2682 . . . . 5  |-  ( ( N `  F )  =  1  ->  (
1  /  ( N `
 F ) )  =  ( N `  F ) )
56 divneg2 10749 . . . . . . . 8  |-  ( ( 1  e.  CC  /\  1  e.  CC  /\  1  =/=  0 )  ->  -u (
1  /  1 )  =  ( 1  /  -u 1 ) )
5722, 22, 23, 56mp3an 1424 . . . . . . 7  |-  -u (
1  /  1 )  =  ( 1  /  -u 1 )
5852negeqi 10274 . . . . . . 7  |-  -u (
1  /  1 )  =  -u 1
5957, 58eqtr3i 2646 . . . . . 6  |-  ( 1  /  -u 1 )  = 
-u 1
60 oveq2 6658 . . . . . 6  |-  ( ( N `  F )  =  -u 1  ->  (
1  /  ( N `
 F ) )  =  ( 1  /  -u 1 ) )
61 id 22 . . . . . 6  |-  ( ( N `  F )  =  -u 1  ->  ( N `  F )  =  -u 1 )
6259, 60, 613eqtr4a 2682 . . . . 5  |-  ( ( N `  F )  =  -u 1  ->  (
1  /  ( N `
 F ) )  =  ( N `  F ) )
6355, 62jaoi 394 . . . 4  |-  ( ( ( N `  F
)  =  1  \/  ( N `  F
)  =  -u 1
)  ->  ( 1  /  ( N `  F ) )  =  ( N `  F
) )
6451, 63sylbi 207 . . 3  |-  ( ( N `  F )  e.  { 1 , 
-u 1 }  ->  ( 1  /  ( N `
 F ) )  =  ( N `  F ) )
6518, 64syl 17 . 2  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( 1  /  ( N `  F )
)  =  ( N `
 F ) )
6649, 65eqtrd 2656 1  |-  ( ( D  e.  Fin  /\  F  e.  P )  ->  ( N `  `' F )  =  ( N `  F ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    \/ wo 383    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794   _Vcvv 3200    \ cdif 3571    C_ wss 3574   {csn 4177   {cpr 4179   `'ccnv 5113   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   Fincfn 7955   CCcc 9934   0cc0 9936   1c1 9937   -ucneg 10267    / cdiv 10684   Basecbs 15857   ↾s cress 15858   invgcminusg 17423  SubGrpcsubg 17588    GrpHom cghm 17657   SymGrpcsymg 17797  pmSgncpsgn 17909  mulGrpcmgp 18489   invrcinvr 18671  ℂfldccnfld 19746
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-addf 10015  ax-mulf 10016
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-xor 1465  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-ot 4186  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-iin 4523  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-tpos 7352  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-er 7742  df-map 7859  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-card 8765  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-xnn0 11364  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-rp 11833  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-seq 12802  df-exp 12861  df-hash 13118  df-word 13299  df-lsw 13300  df-concat 13301  df-s1 13302  df-substr 13303  df-splice 13304  df-reverse 13305  df-s2 13593  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-starv 15956  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-unif 15965  df-0g 16102  df-gsum 16103  df-mre 16246  df-mrc 16247  df-acs 16249  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295  df-mhm 17335  df-submnd 17336  df-grp 17425  df-minusg 17426  df-subg 17591  df-ghm 17658  df-gim 17701  df-oppg 17776  df-symg 17798  df-pmtr 17862  df-psgn 17911  df-cmn 18195  df-abl 18196  df-mgp 18490  df-ur 18502  df-ring 18549  df-cring 18550  df-oppr 18623  df-dvdsr 18641  df-unit 18642  df-invr 18672  df-dvr 18683  df-drng 18749  df-cnfld 19747
This theorem is referenced by:  zrhpsgninv  19931  evpmodpmf1o  19942  madjusmdetlem4  29896
  Copyright terms: Public domain W3C validator