Theorem 0subm 13630

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 2231	. . . 4 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
2		0subm.z	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
3	1, 2	mndidcl 13576	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → 0 ∈ (Base‘𝐺))
4	3	snssd 3823	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → { 0 } ⊆ (Base‘𝐺))
5		snidg 3702	. . 3 ⊢ ( 0 ∈ (Base‘𝐺) → 0 ∈ { 0 })
6	3, 5	syl 14	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → 0 ∈ { 0 })
7		velsn 3690	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∈ { 0 } ↔ 𝑎 = 0 )
8		velsn 3690	. . . . 5 ⊢ (𝑏 ∈ { 0 } ↔ 𝑏 = 0 )
9	7, 8	anbi12i 460	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∈ { 0 } ∧ 𝑏 ∈ { 0 }) ↔ (𝑎 = 0 ∧ 𝑏 = 0 ))
10		eqid 2231	. . . . . . . 8 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
11	1, 10, 2	mndlid 13581	. . . . . . 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 2308	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ (Base‘𝐺))
14		elsng 3688	. . . . . . 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 6037	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 = 0 ∧ 𝑏 = 0 ) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) = ( 0 (+g‘𝐺) 0 ))
18	17	eleq1d 2300	. . . . 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 2614	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ∀𝑎 ∈ { 0 }∀𝑏 ∈ { 0 } (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 })
22	1, 2, 10	issubm 13618	. 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 1207	1 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → { 0 } ∈ (SubMnd‘𝐺))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1398   ∈ wcel 2202  ∀wral 2511   ⊆ wss 3201  {csn 3673  ‘cfv 5333  (class class class)co 6028  Basecbs 13145  +_gcplusg 13223  0_gc0g 13402  Mndcmnd 13562  SubMndcsubmnd 13604

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 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-sep 4212  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-1re 8169  ax-addrcl 8172

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1007  df-tru 1401  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rmo 2519  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-id 4396  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-inn 9186  df-2 9244  df-ndx 13148  df-slot 13149  df-base 13151  df-plusg 13236  df-0g 13404  df-mgm 13502  df-sgrp 13548  df-mnd 13563  df-submnd 13606

This theorem is referenced by:  0subg  13849