Theorem mnd1id 13538

Description: The singleton element of a trivial monoid is its identity element. (Contributed by AV, 23-Jan-2020.)

Hypothesis

Ref	Expression
mnd1.m	|- M = { <. ( Base ` ndx ) , { I } >. , <. ( +g ` ndx ) , { <. <. I , I >. , I >. } >. }

Assertion

Ref	Expression
mnd1id	|- ( I e. V -> ( 0g ` M ) = I )

Proof of Theorem mnd1id

Dummy variable a is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		snexg 4274	. . . 4 |- ( I e. V -> { I } e. _V )
2		opexg 4320	. . . . . . 7 |- ( ( I e. V /\ I e. V ) -> <. I , I >. e. _V )
3	2	anidms 397	. . . . . 6 |- ( I e. V -> <. I , I >. e. _V )
4		opexg 4320	. . . . . 6 |- ( ( <. I , I >. e. _V /\ I e. V ) -> <. <. I , I >. , I >. e. _V )
5	3, 4	mpancom 422	. . . . 5 |- ( I e. V -> <. <. I , I >. , I >. e. _V )
6		snexg 4274	. . . . 5 |- ( <. <. I , I >. , I >. e. _V -> { <. <. I , I >. , I >. } e. _V )
7	5, 6	syl 14	. . . 4 |- ( I e. V -> { <. <. I , I >. , I >. } e. _V )
8		mnd1.m	. . . . 5 |- M = { <. ( Base ` ndx ) , { I } >. , <. ( +g ` ndx ) , { <. <. I , I >. , I >. } >. }
9	8	grpbaseg 13209	. . . 4 |- ( ( { I } e. _V /\ { <. <. I , I >. , I >. } e. _V ) -> { I } = ( Base ` M ) )
10	1, 7, 9	syl2anc 411	. . 3 |- ( I e. V -> { I } = ( Base ` M ) )
11	8	grpplusgg 13210	. . . 4 |- ( ( { I } e. _V /\ { <. <. I , I >. , I >. } e. _V ) -> { <. <. I , I >. , I >. } = ( +g ` M ) )
12	1, 7, 11	syl2anc 411	. . 3 |- ( I e. V -> { <. <. I , I >. , I >. } = ( +g ` M ) )
13		snidg 3698	. . 3 |- ( I e. V -> I e. { I } )
14		velsn 3686	. . . . 5 |- ( a e. { I } <-> a = I )
15		df-ov 6020	. . . . . . 7 |- ( I { <. <. I , I >. , I >. } I ) = ( { <. <. I , I >. , I >. } ` <. I , I >. )
16		fvsng 5849	. . . . . . . 8 |- ( ( <. I , I >. e. _V /\ I e. V ) -> ( { <. <. I , I >. , I >. } ` <. I , I >. ) = I )
17	3, 16	mpancom 422	. . . . . . 7 |- ( I e. V -> ( { <. <. I , I >. , I >. } ` <. I , I >. ) = I )
18	15, 17	eqtrid 2276	. . . . . 6 |- ( I e. V -> ( I { <. <. I , I >. , I >. } I ) = I )
19		oveq2 6025	. . . . . . 7 |- ( a = I -> ( I { <. <. I , I >. , I >. } a ) = ( I { <. <. I , I >. , I >. } I ) )
20		id 19	. . . . . . 7 |- ( a = I -> a = I )
21	19, 20	eqeq12d 2246	. . . . . 6 |- ( a = I -> ( ( I { <. <. I , I >. , I >. } a ) = a <-> ( I { <. <. I , I >. , I >. } I ) = I ) )
22	18, 21	syl5ibrcom 157	. . . . 5 |- ( I e. V -> ( a = I -> ( I { <. <. I , I >. , I >. } a ) = a ) )
23	14, 22	biimtrid 152	. . . 4 |- ( I e. V -> ( a e. { I } -> ( I { <. <. I , I >. , I >. } a ) = a ) )
24	23	imp 124	. . 3 |- ( ( I e. V /\ a e. { I } ) -> ( I { <. <. I , I >. , I >. } a ) = a )
25		oveq1 6024	. . . . . . 7 |- ( a = I -> ( a { <. <. I , I >. , I >. } I ) = ( I { <. <. I , I >. , I >. } I ) )
26	25, 20	eqeq12d 2246	. . . . . 6 |- ( a = I -> ( ( a { <. <. I , I >. , I >. } I ) = a <-> ( I { <. <. I , I >. , I >. } I ) = I ) )
27	18, 26	syl5ibrcom 157	. . . . 5 |- ( I e. V -> ( a = I -> ( a { <. <. I , I >. , I >. } I ) = a ) )
28	14, 27	biimtrid 152	. . . 4 |- ( I e. V -> ( a e. { I } -> ( a { <. <. I , I >. , I >. } I ) = a ) )
29	28	imp 124	. . 3 |- ( ( I e. V /\ a e. { I } ) -> ( a { <. <. I , I >. , I >. } I ) = a )
30	10, 12, 13, 24, 29	grpidd 13465	. 2 |- ( I e. V -> I = ( 0g ` M ) )
31	30	eqcomd 2237	1 |- ( I e. V -> ( 0g ` M ) = I )

Syntax hints:   -> wi 4   = wceq 1397   e. wcel 2202   _Vcvv 2802   {csn 3669   {cpr 3670   <.cop 3672   ` cfv 5326  (class class class)co 6017   ndxcnx 13078   Basecbs 13081   +g cplusg 13159   0gc0g 13338

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-sep 4207  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-cnex 8122  ax-resscn 8123  ax-1cn 8124  ax-1re 8125  ax-icn 8126  ax-addcl 8127  ax-addrcl 8128  ax-mulcl 8129  ax-addcom 8131  ax-addass 8133  ax-i2m1 8136  ax-0lt1 8137  ax-0id 8139  ax-rnegex 8140  ax-pre-ltirr 8143  ax-pre-ltadd 8147

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rmo 2518  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-id 4390  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-fv 5334  df-riota 5970  df-ov 6020  df-pnf 8215  df-mnf 8216  df-ltxr 8218  df-inn 9143  df-2 9201  df-ndx 13084  df-slot 13085  df-base 13087  df-plusg 13172  df-0g 13340

This theorem is referenced by:  grp1  13688