Theorem 0cyg 19800

Description: The trivial group is cyclic. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Apr-2016.)

Hypothesis

Ref	Expression
cygctb.1	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
0cyg	⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) → 𝐺 ∈ CycGrp)

Proof of Theorem 0cyg

Dummy variables 𝑛 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cygctb.1	. 2 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
2		eqid 2731	. 2 ⊢ (.g‘𝐺) = (.g‘𝐺)
3		simpl 482	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) → 𝐺 ∈ Grp)
4		eqid 2731	. . . 4 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
5	1, 4	grpidcl 18873	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → (0g‘𝐺) ∈ 𝐵)
6	5	adantr 480	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) → (0g‘𝐺) ∈ 𝐵)
7		0z 12474	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℤ
8		en1eqsn 9154	. . . . . . . 8 ⊢ (((0g‘𝐺) ∈ 𝐵 ∧ 𝐵 ≈ 1o) → 𝐵 = {(0g‘𝐺)})
9	5, 8	sylan 580	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) → 𝐵 = {(0g‘𝐺)})
10	9	eleq2d 2817	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) → (𝑥 ∈ 𝐵 ↔ 𝑥 ∈ {(0g‘𝐺)}))
11	10	biimpa 476	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ {(0g‘𝐺)})
12		velsn 4587	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ {(0g‘𝐺)} ↔ 𝑥 = (0g‘𝐺))
13	11, 12	sylib 218	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 = (0g‘𝐺))
14	1, 4, 2	mulg0 18982	. . . . . 6 ⊢ ((0g‘𝐺) ∈ 𝐵 → (0(.g‘𝐺)(0g‘𝐺)) = (0g‘𝐺))
15	6, 14	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) → (0(.g‘𝐺)(0g‘𝐺)) = (0g‘𝐺))
16	15	adantr 480	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (0(.g‘𝐺)(0g‘𝐺)) = (0g‘𝐺))
17	13, 16	eqtr4d 2769	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 = (0(.g‘𝐺)(0g‘𝐺)))
18		oveq1 7348	. . . 4 ⊢ (𝑛 = 0 → (𝑛(.g‘𝐺)(0g‘𝐺)) = (0(.g‘𝐺)(0g‘𝐺)))
19	18	rspceeqv 3595	. . 3 ⊢ ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑥 = (0(.g‘𝐺)(0g‘𝐺))) → ∃𝑛 ∈ ℤ 𝑥 = (𝑛(.g‘𝐺)(0g‘𝐺)))
20	7, 17, 19	sylancr 587	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ∃𝑛 ∈ ℤ 𝑥 = (𝑛(.g‘𝐺)(0g‘𝐺)))
21	1, 2, 3, 6, 20	iscygd 19794	1 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) → 𝐺 ∈ CycGrp)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1541   ∈ wcel 2111  ∃wrex 3056  {csn 4571   class class class wbr 5086  ‘cfv 6476  (class class class)co 7341  1_oc1o 8373   ≈ cen 8861  0cc0 11001  ℤcz 12463  Basecbs 17115  0_gc0g 17338  Grpcgrp 18841  ._gcmg 18975  CycGrpccyg 19784

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-sep 5229  ax-nul 5239  ax-pow 5298  ax-pr 5365  ax-un 7663  ax-cnex 11057  ax-resscn 11058  ax-1cn 11059  ax-icn 11060  ax-addcl 11061  ax-addrcl 11062  ax-mulcl 11063  ax-mulrcl 11064  ax-mulcom 11065  ax-addass 11066  ax-mulass 11067  ax-distr 11068  ax-i2m1 11069  ax-1ne0 11070  ax-1rid 11071  ax-rnegex 11072  ax-rrecex 11073  ax-cnre 11074  ax-pre-lttri 11075  ax-pre-lttrn 11076  ax-pre-ltadd 11077  ax-pre-mulgt0 11078

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4279  df-if 4471  df-pw 4547  df-sn 4572  df-pr 4574  df-op 4578  df-uni 4855  df-iun 4938  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5506  df-eprel 5511  df-po 5519  df-so 5520  df-fr 5564  df-we 5566  df-xp 5617  df-rel 5618  df-cnv 5619  df-co 5620  df-dm 5621  df-rn 5622  df-res 5623  df-ima 5624  df-pred 6243  df-ord 6304  df-on 6305  df-lim 6306  df-suc 6307  df-iota 6432  df-fun 6478  df-fn 6479  df-f 6480  df-f1 6481  df-fo 6482  df-f1o 6483  df-fv 6484  df-riota 7298  df-ov 7344  df-oprab 7345  df-mpo 7346  df-om 7792  df-1st 7916  df-2nd 7917  df-frecs 8206  df-wrecs 8237  df-recs 8286  df-rdg 8324  df-1o 8380  df-er 8617  df-en 8865  df-dom 8866  df-sdom 8867  df-pnf 11143  df-mnf 11144  df-xr 11145  df-ltxr 11146  df-le 11147  df-sub 11341  df-neg 11342  df-nn 12121  df-n0 12377  df-z 12464  df-uz 12728  df-fz 13403  df-seq 13904  df-0g 17340  df-mgm 18543  df-sgrp 18622  df-mnd 18638  df-grp 18844  df-minusg 18845  df-mulg 18976  df-cyg 19785

This theorem is referenced by:  lt6abl  19802  frgpcyg  21505