Theorem idghm 13465

Description: The identity homomorphism on a group. (Contributed by Stefan O'Rear, 31-Dec-2014.)

Hypothesis

Ref	Expression
idghm.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
idghm	⊢ (𝐺 ∈ Grp → ( I ↾ 𝐵) ∈ (𝐺 GrpHom 𝐺))

Proof of Theorem idghm

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		id 19	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐺 ∈ Grp)
2		idghm.b	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
3		eqid 2196	. . . . . . . 8 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
4	2, 3	grpcl 13210	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐵)
5	4	3expb 1206	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐵)
6		fvresi 5758	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐵 → (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏))
7	5, 6	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏))
8		fvresi 5758	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 ∈ 𝐵 → (( I ↾ 𝐵)‘𝑎) = 𝑎)
9		fvresi 5758	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 ∈ 𝐵 → (( I ↾ 𝐵)‘𝑏) = 𝑏)
10	8, 9	oveqan12d 5944	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)) = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏))
11	10	adantl 277	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)) = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏))
12	7, 11	eqtr4d 2232	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)))
13	12	ralrimivva 2579	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)))
14		f1oi 5545	. . . 4 ⊢ ( I ↾ 𝐵):𝐵–1-1-onto→𝐵
15		f1of 5507	. . . 4 ⊢ (( I ↾ 𝐵):𝐵–1-1-onto→𝐵 → ( I ↾ 𝐵):𝐵⟶𝐵)
16	14, 15	ax-mp 5	. . 3 ⊢ ( I ↾ 𝐵):𝐵⟶𝐵
17	13, 16	jctil 312	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → (( I ↾ 𝐵):𝐵⟶𝐵 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏))))
18	2, 2, 3, 3	isghm 13449	. 2 ⊢ (( I ↾ 𝐵) ∈ (𝐺 GrpHom 𝐺) ↔ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ Grp) ∧ (( I ↾ 𝐵):𝐵⟶𝐵 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)))))
19	1, 1, 17, 18	syl21anbrc 1184	1 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ( I ↾ 𝐵) ∈ (𝐺 GrpHom 𝐺))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1364   ∈ wcel 2167  ∀wral 2475   I cid 4324   ↾ cres 4666  ⟶wf 5255  –1-1-onto→wf1o 5258  ‘cfv 5259  (class class class)co 5925  Basecbs 12703  +_gcplusg 12780  Grpcgrp 13202   GrpHom cghm 13446

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-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-cnex 7987  ax-resscn 7988  ax-1re 7990  ax-addrcl 7993

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-id 4329  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-inn 9008  df-2 9066  df-ndx 12706  df-slot 12707  df-base 12709  df-plusg 12793  df-mgm 13058  df-sgrp 13104  df-mnd 13119  df-grp 13205  df-ghm 13447

This theorem is referenced by: (None)