Theorem grpideu 13617

Description: The two-sided identity element of a group is unique. Lemma 2.2.1(a) of [Herstein] p. 55. (Contributed by NM, 16-Aug-2011.) (Revised by Mario Carneiro, 8-Dec-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
grpcl.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
grpcl.p	⊢ + = (+g‘𝐺)
grpinvex.p	⊢ 0 = (0g‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
grpideu	⊢ (𝐺 ∈ Grp → ∃!𝑢 ∈ 𝐵 ∀𝑥 ∈ 𝐵 ((𝑢 + 𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥 + 𝑢) = 𝑥))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑢,𝐵   𝑢,𝐺,𝑥   𝑢, + ,𝑥   𝑥, 0

Allowed substitution hint:   0 (𝑢)

Proof of Theorem grpideu

Step	Hyp	Ref	Expression
1		grpmnd 13613	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐺 ∈ Mnd)
2		grpcl.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
3		grpcl.p	. . 3 ⊢ + = (+g‘𝐺)
4	2, 3	mndideu 13532	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Mnd → ∃!𝑢 ∈ 𝐵 ∀𝑥 ∈ 𝐵 ((𝑢 + 𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥 + 𝑢) = 𝑥))
5	1, 4	syl 14	1 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ∃!𝑢 ∈ 𝐵 ∀𝑥 ∈ 𝐵 ((𝑢 + 𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥 + 𝑢) = 𝑥))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1397   ∈ wcel 2201  ∀wral 2509  ∃!wreu 2511  ‘cfv 5328  (class class class)co 6023  Basecbs 13105  +_gcplusg 13183  0_gc0g 13362  Mndcmnd 13522  Grpcgrp 13606

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 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 2203  ax-14 2204  ax-ext 2212  ax-sep 4208  ax-pow 4266  ax-pr 4301  ax-un 4532  ax-cnex 8128  ax-resscn 8129  ax-1re 8131  ax-addrcl 8134

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1006  df-tru 1400  df-nf 1509  df-sb 1810  df-eu 2081  df-mo 2082  df-clab 2217  df-cleq 2223  df-clel 2226  df-nfc 2362  df-ral 2514  df-rex 2515  df-reu 2516  df-rmo 2517  df-rab 2518  df-v 2803  df-sbc 3031  df-un 3203  df-in 3205  df-ss 3212  df-pw 3655  df-sn 3676  df-pr 3677  df-op 3679  df-uni 3895  df-int 3930  df-br 4090  df-opab 4152  df-mpt 4153  df-id 4392  df-xp 4733  df-rel 4734  df-cnv 4735  df-co 4736  df-dm 4737  df-rn 4738  df-res 4739  df-iota 5288  df-fun 5330  df-fn 5331  df-fv 5336  df-ov 6026  df-inn 9149  df-2 9207  df-ndx 13108  df-slot 13109  df-base 13111  df-plusg 13196  df-mgm 13462  df-sgrp 13508  df-mnd 13523  df-grp 13609

This theorem is referenced by: (None)