Theorem 0subm 13401

Description: The zero submonoid of an arbitrary monoid. (Contributed by AV, 17-Feb-2024.)

Hypothesis

Ref	Expression
0subm.z	⊢ 0 = (0g‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
0subm	⊢ (𝐺 ∈ Mnd → { 0 } ∈ (SubMnd‘𝐺))

Proof of Theorem 0subm

Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2206	. . . 4 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
2		0subm.z	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
3	1, 2	mndidcl 13347	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → 0 ∈ (Base‘𝐺))
4	3	snssd 3784	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → { 0 } ⊆ (Base‘𝐺))
5		snidg 3667	. . 3 ⊢ ( 0 ∈ (Base‘𝐺) → 0 ∈ { 0 })
6	3, 5	syl 14	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → 0 ∈ { 0 })
7		velsn 3655	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∈ { 0 } ↔ 𝑎 = 0 )
8		velsn 3655	. . . . 5 ⊢ (𝑏 ∈ { 0 } ↔ 𝑏 = 0 )
9	7, 8	anbi12i 460	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∈ { 0 } ∧ 𝑏 ∈ { 0 }) ↔ (𝑎 = 0 ∧ 𝑏 = 0 ))
10		eqid 2206	. . . . . . . 8 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
11	1, 10, 2	mndlid 13352	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 0 ∈ (Base‘𝐺)) → ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) = 0 )
12	3, 11	mpdan 421	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) = 0 )
13	12, 3	eqeltrd 2283	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ (Base‘𝐺))
14		elsng 3653	. . . . . . 7 ⊢ (( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ (Base‘𝐺) → (( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ { 0 } ↔ ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) = 0 ))
15	13, 14	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → (( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ { 0 } ↔ ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) = 0 ))
16	12, 15	mpbird 167	. . . . 5 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ { 0 })
17		oveq12 5971	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 = 0 ∧ 𝑏 = 0 ) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) = ( 0 (+g‘𝐺) 0 ))
18	17	eleq1d 2275	. . . . 5 ⊢ ((𝑎 = 0 ∧ 𝑏 = 0 ) → ((𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 } ↔ ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ { 0 }))
19	16, 18	syl5ibrcom 157	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ((𝑎 = 0 ∧ 𝑏 = 0 ) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 }))
20	9, 19	biimtrid 152	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ((𝑎 ∈ { 0 } ∧ 𝑏 ∈ { 0 }) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 }))
21	20	ralrimivv 2588	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ∀𝑎 ∈ { 0 }∀𝑏 ∈ { 0 } (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 })
22	1, 2, 10	issubm 13389	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ({ 0 } ∈ (SubMnd‘𝐺) ↔ ({ 0 } ⊆ (Base‘𝐺) ∧ 0 ∈ { 0 } ∧ ∀𝑎 ∈ { 0 }∀𝑏 ∈ { 0 } (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 })))
23	4, 6, 21, 22	mpbir3and 1183	1 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → { 0 } ∈ (SubMnd‘𝐺))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1373   ∈ wcel 2177  ∀wral 2485   ⊆ wss 3170  {csn 3638  ‘cfv 5285  (class class class)co 5962  Basecbs 12917  +_gcplusg 12994  0_gc0g 13173  Mndcmnd 13333  SubMndcsubmnd 13375

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-io 711  ax-5 1471  ax-7 1472  ax-gen 1473  ax-ie1 1517  ax-ie2 1518  ax-8 1528  ax-10 1529  ax-11 1530  ax-i12 1531  ax-bndl 1533  ax-4 1534  ax-17 1550  ax-i9 1554  ax-ial 1558  ax-i5r 1559  ax-13 2179  ax-14 2180  ax-ext 2188  ax-sep 4173  ax-pow 4229  ax-pr 4264  ax-un 4493  ax-cnex 8046  ax-resscn 8047  ax-1re 8049  ax-addrcl 8052

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 983  df-tru 1376  df-nf 1485  df-sb 1787  df-eu 2058  df-mo 2059  df-clab 2193  df-cleq 2199  df-clel 2202  df-nfc 2338  df-ral 2490  df-rex 2491  df-reu 2492  df-rmo 2493  df-rab 2494  df-v 2775  df-sbc 3003  df-csb 3098  df-un 3174  df-in 3176  df-ss 3183  df-pw 3623  df-sn 3644  df-pr 3645  df-op 3647  df-uni 3860  df-int 3895  df-br 4055  df-opab 4117  df-mpt 4118  df-id 4353  df-xp 4694  df-rel 4695  df-cnv 4696  df-co 4697  df-dm 4698  df-rn 4699  df-res 4700  df-iota 5246  df-fun 5287  df-fn 5288  df-fv 5293  df-riota 5917  df-ov 5965  df-inn 9067  df-2 9125  df-ndx 12920  df-slot 12921  df-base 12923  df-plusg 13007  df-0g 13175  df-mgm 13273  df-sgrp 13319  df-mnd 13334  df-submnd 13377

This theorem is referenced by:  0subg  13620