Theorem 0subm 13850

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 2238	. . . 4 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
2		0subm.z	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
3	1, 2	mndidcl 13802	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → 0 ∈ (Base‘𝐺))
4	3	snssd 3860	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → { 0 } ⊆ (Base‘𝐺))
5		snidg 3738	. . 3 ⊢ ( 0 ∈ (Base‘𝐺) → 0 ∈ { 0 })
6	3, 5	syl 14	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → 0 ∈ { 0 })
7		velsn 3726	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∈ { 0 } ↔ 𝑎 = 0 )
8		velsn 3726	. . . . 5 ⊢ (𝑏 ∈ { 0 } ↔ 𝑏 = 0 )
9	7, 8	anbi12i 464	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∈ { 0 } ∧ 𝑏 ∈ { 0 }) ↔ (𝑎 = 0 ∧ 𝑏 = 0 ))
10		eqid 2238	. . . . . . . 8 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
11	1, 10, 2	mndlid 13807	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 0 ∈ (Base‘𝐺)) → ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) = 0 )
12	3, 11	mpdan 425	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) = 0 )
13	12, 3	eqeltrd 2315	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ (Base‘𝐺))
14		elsng 3724	. . . . . . 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 6097	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 = 0 ∧ 𝑏 = 0 ) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) = ( 0 (+g‘𝐺) 0 ))
18	17	eleq1d 2307	. . . . 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 2631	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ∀𝑎 ∈ { 0 }∀𝑏 ∈ { 0 } (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 })
22	1, 2, 10	issubm 13838	. 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 1211	1 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → { 0 } ∈ (SubMnd‘𝐺))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ∀wral 2528   ⊆ wss 3220  {csn 3709  ‘cfv 5380  (class class class)co 6088  Basecbs 13410  +_gcplusg 13490  0_gc0g 13669  Mndcmnd 13788  SubMndcsubmnd 13824

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-sep 4251  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-cnex 8276  ax-resscn 8277  ax-1re 8279  ax-addrcl 8282

This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1011  df-tru 1405  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-id 4440  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-fv 5388  df-riota 6041  df-ov 6091  df-inn 9314  df-2 9372  df-ndx 13413  df-slot 13414  df-base 13416  df-plusg 13503  df-0g 13671  df-mgm 13735  df-sgrp 13776  df-mnd 13789  df-submnd 13826

This theorem is used by:  0subg  14061