Theorem 0cyg 19790

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 2729	. 2 ⊢ (.g‘𝐺) = (.g‘𝐺)
3		simpl 482	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) → 𝐺 ∈ Grp)
4		eqid 2729	. . . 4 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
5	1, 4	grpidcl 18862	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → (0g‘𝐺) ∈ 𝐵)
6	5	adantr 480	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) → (0g‘𝐺) ∈ 𝐵)
7		0z 12500	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℤ
8		en1eqsn 9177	. . . . . . . 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 2814	. . . . . 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 4595	. . . . 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 18971	. . . . . 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 2767	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝑥 = (0(.g‘𝐺)(0g‘𝐺)))
18		oveq1 7360	. . . 4 ⊢ (𝑛 = 0 → (𝑛(.g‘𝐺)(0g‘𝐺)) = (0(.g‘𝐺)(0g‘𝐺)))
19	18	rspceeqv 3602	. . 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 19784	1 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ≈ 1o) → 𝐺 ∈ CycGrp)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∃wrex 3053  {csn 4579   class class class wbr 5095  ‘cfv 6486  (class class class)co 7353  1_oc1o 8388   ≈ cen 8876  0cc0 11028  ℤcz 12489  Basecbs 17138  0_gc0g 17361  Grpcgrp 18830  ._gcmg 18964  CycGrpccyg 19774

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7675  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3397  df-v 3440  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4862  df-iun 4946  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7310  df-ov 7356  df-oprab 7357  df-mpo 7358  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-er 8632  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11367  df-neg 11368  df-nn 12147  df-n0 12403  df-z 12490  df-uz 12754  df-fz 13429  df-seq 13927  df-0g 17363  df-mgm 18532  df-sgrp 18611  df-mnd 18627  df-grp 18833  df-minusg 18834  df-mulg 18965  df-cyg 19775

This theorem is referenced by:  lt6abl  19792  frgpcyg  21498