Theorem grpideu 13745

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 13741	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐺 ∈ Mnd)
2		grpcl.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
3		grpcl.p	. . 3 ⊢ + = (+g‘𝐺)
4	2, 3	mndideu 13660	. 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 1398   ∈ wcel 2205  ∀wral 2522  ∃!wreu 2524  ‘cfv 5354  (class class class)co 6052  Basecbs 13233  +_gcplusg 13311  0_gc0g 13490  Mndcmnd 13650  Grpcgrp 13734

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 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-sep 4230  ax-pow 4289  ax-pr 4324  ax-un 4556  ax-cnex 8223  ax-resscn 8224  ax-1re 8226  ax-addrcl 8229

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1007  df-tru 1401  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rmo 2530  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3045  df-un 3217  df-in 3219  df-ss 3226  df-pw 3673  df-sn 3697  df-pr 3698  df-op 3700  df-uni 3917  df-int 3952  df-br 4112  df-opab 4174  df-mpt 4175  df-id 4416  df-xp 4757  df-rel 4758  df-cnv 4759  df-co 4760  df-dm 4761  df-rn 4762  df-res 4763  df-iota 5314  df-fun 5356  df-fn 5357  df-fv 5362  df-ov 6055  df-inn 9243  df-2 9301  df-ndx 13236  df-slot 13237  df-base 13239  df-plusg 13324  df-mgm 13590  df-sgrp 13636  df-mnd 13651  df-grp 13737

This theorem is referenced by: (None)