Theorem cycsubg2 18347

Description: The subgroup generated by an element is exhausted by its multiples. (Contributed by Stefan O'Rear, 6-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
cycsubg2.x	⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
cycsubg2.t	⊢ · = (.g‘𝐺)
cycsubg2.f	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 · 𝐴))
cycsubg2.k	⊢ 𝐾 = (mrCls‘(SubGrp‘𝐺))

Assertion

Ref	Expression
cycsubg2	⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → (𝐾‘{𝐴}) = ran 𝐹)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐺   𝑥, ·   𝑥,𝑋

Allowed substitution hints:   𝐹(𝑥)   𝐾(𝑥)

Proof of Theorem cycsubg2

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		snssg 4710	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑋 → (𝐴 ∈ 𝑦 ↔ {𝐴} ⊆ 𝑦))
2	1	bicomd 225	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑋 → ({𝐴} ⊆ 𝑦 ↔ 𝐴 ∈ 𝑦))
3	2	adantl 484	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → ({𝐴} ⊆ 𝑦 ↔ 𝐴 ∈ 𝑦))
4	3	rabbidv 3480	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → {𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ {𝐴} ⊆ 𝑦} = {𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ 𝐴 ∈ 𝑦})
5	4	inteqd 4873	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → ∩ {𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ {𝐴} ⊆ 𝑦} = ∩ {𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ 𝐴 ∈ 𝑦})
6		cycsubg2.x	. . . . 5 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
7	6	subgacs 18307	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → (SubGrp‘𝐺) ∈ (ACS‘𝑋))
8	7	acsmred 16921	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → (SubGrp‘𝐺) ∈ (Moore‘𝑋))
9		snssi 4734	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑋 → {𝐴} ⊆ 𝑋)
10		cycsubg2.k	. . . 4 ⊢ 𝐾 = (mrCls‘(SubGrp‘𝐺))
11	10	mrcval 16875	. . 3 ⊢ (((SubGrp‘𝐺) ∈ (Moore‘𝑋) ∧ {𝐴} ⊆ 𝑋) → (𝐾‘{𝐴}) = ∩ {𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ {𝐴} ⊆ 𝑦})
12	8, 9, 11	syl2an 597	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → (𝐾‘{𝐴}) = ∩ {𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ {𝐴} ⊆ 𝑦})
13		cycsubg2.t	. . 3 ⊢ · = (.g‘𝐺)
14		cycsubg2.f	. . 3 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 · 𝐴))
15	6, 13, 14	cycsubg 18345	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → ran 𝐹 = ∩ {𝑦 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∣ 𝐴 ∈ 𝑦})
16	5, 12, 15	3eqtr4d 2866	1 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → (𝐾‘{𝐴}) = ran 𝐹)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   = wceq 1533   ∈ wcel 2110  {crab 3142   ⊆ wss 3935  {csn 4560  ∩ cint 4868   ↦ cmpt 5138  ran crn 5550  ‘cfv 6349  (class class class)co 7150  ℤcz 11975  Basecbs 16477  Moorecmre 16847  mrClscmrc 16848  Grpcgrp 18097  ._gcmg 18218  SubGrpcsubg 18267

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-sep 5195  ax-nul 5202  ax-pow 5258  ax-pr 5321  ax-un 7455  ax-cnex 10587  ax-resscn 10588  ax-1cn 10589  ax-icn 10590  ax-addcl 10591  ax-addrcl 10592  ax-mulcl 10593  ax-mulrcl 10594  ax-mulcom 10595  ax-addass 10596  ax-mulass 10597  ax-distr 10598  ax-i2m1 10599  ax-1ne0 10600  ax-1rid 10601  ax-rnegex 10602  ax-rrecex 10603  ax-cnre 10604  ax-pre-lttri 10605  ax-pre-lttrn 10606  ax-pre-ltadd 10607  ax-pre-mulgt0 10608

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1536  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3772  df-csb 3883  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-pss 3953  df-nul 4291  df-if 4467  df-pw 4540  df-sn 4561  df-pr 4563  df-tp 4565  df-op 4567  df-uni 4832  df-int 4869  df-iun 4913  df-iin 4914  df-br 5059  df-opab 5121  df-mpt 5139  df-tr 5165  df-id 5454  df-eprel 5459  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5508  df-we 5510  df-xp 5555  df-rel 5556  df-cnv 5557  df-co 5558  df-dm 5559  df-rn 5560  df-res 5561  df-ima 5562  df-pred 6142  df-ord 6188  df-on 6189  df-lim 6190  df-suc 6191  df-iota 6308  df-fun 6351  df-fn 6352  df-f 6353  df-f1 6354  df-fo 6355  df-f1o 6356  df-fv 6357  df-riota 7108  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-om 7575  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-oadd 8100  df-er 8283  df-en 8504  df-dom 8505  df-sdom 8506  df-fin 8507  df-pnf 10671  df-mnf 10672  df-xr 10673  df-ltxr 10674  df-le 10675  df-sub 10866  df-neg 10867  df-nn 11633  df-2 11694  df-n0 11892  df-z 11976  df-uz 12238  df-fz 12887  df-seq 13364  df-ndx 16480  df-slot 16481  df-base 16483  df-sets 16484  df-ress 16485  df-plusg 16572  df-0g 16709  df-mre 16851  df-mrc 16852  df-acs 16854  df-mgm 17846  df-sgrp 17895  df-mnd 17906  df-submnd 17951  df-grp 18100  df-minusg 18101  df-mulg 18219  df-subg 18270

This theorem is referenced by:  odf1o1  18691  odf1o2  18692  cycsubgcyg2  19016  pgpfac1lem2  19191  pgpfac1lem3  19193  pgpfac1lem4  19194