Theorem 0subg 18371

Description: The zero subgroup of an arbitrary group. (Contributed by Stefan O'Rear, 10-Dec-2014.)

Hypothesis

Ref	Expression
0subg.z	⊢ 0 = (0g‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
0subg	⊢ (𝐺 ∈ Grp → { 0 } ∈ (SubGrp‘𝐺))

Proof of Theorem 0subg

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2758	. . . 4 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
2		0subg.z	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
3	1, 2	grpidcl 18198	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 0 ∈ (Base‘𝐺))
4	3	snssd 4699	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → { 0 } ⊆ (Base‘𝐺))
5	2	fvexi 6672	. . . 4 ⊢ 0 ∈ V
6	5	snnz 4669	. . 3 ⊢ { 0 } ≠ ∅
7	6	a1i 11	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → { 0 } ≠ ∅)
8		eqid 2758	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
9	1, 8, 2	grplid 18200	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 0 ∈ (Base‘𝐺)) → ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) = 0 )
10	3, 9	mpdan 686	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) = 0 )
11		ovex 7183	. . . . 5 ⊢ ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ V
12	11	elsn 4537	. . . 4 ⊢ (( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ { 0 } ↔ ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) = 0 )
13	10, 12	sylibr 237	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ { 0 })
14		eqid 2758	. . . . 5 ⊢ (invg‘𝐺) = (invg‘𝐺)
15	2, 14	grpinvid 18227	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ((invg‘𝐺)‘ 0 ) = 0 )
16		fvex 6671	. . . . 5 ⊢ ((invg‘𝐺)‘ 0 ) ∈ V
17	16	elsn 4537	. . . 4 ⊢ (((invg‘𝐺)‘ 0 ) ∈ { 0 } ↔ ((invg‘𝐺)‘ 0 ) = 0 )
18	15, 17	sylibr 237	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ((invg‘𝐺)‘ 0 ) ∈ { 0 })
19		oveq1 7157	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑎 = 0 → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) = ( 0 (+g‘𝐺)𝑏))
20	19	eleq1d 2836	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 = 0 → ((𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 } ↔ ( 0 (+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 }))
21	20	ralbidv 3126	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 0 → (∀𝑏 ∈ { 0 } (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 } ↔ ∀𝑏 ∈ { 0 } ( 0 (+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 }))
22		oveq2 7158	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑏 = 0 → ( 0 (+g‘𝐺)𝑏) = ( 0 (+g‘𝐺) 0 ))
23	22	eleq1d 2836	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 = 0 → (( 0 (+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 } ↔ ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ { 0 }))
24	5, 23	ralsn 4576	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑏 ∈ { 0 } ( 0 (+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 } ↔ ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ { 0 })
25	21, 24	bitrdi 290	. . . . 5 ⊢ (𝑎 = 0 → (∀𝑏 ∈ { 0 } (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 } ↔ ( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ { 0 }))
26		fveq2 6658	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 0 → ((invg‘𝐺)‘𝑎) = ((invg‘𝐺)‘ 0 ))
27	26	eleq1d 2836	. . . . 5 ⊢ (𝑎 = 0 → (((invg‘𝐺)‘𝑎) ∈ { 0 } ↔ ((invg‘𝐺)‘ 0 ) ∈ { 0 }))
28	25, 27	anbi12d 633	. . . 4 ⊢ (𝑎 = 0 → ((∀𝑏 ∈ { 0 } (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 } ∧ ((invg‘𝐺)‘𝑎) ∈ { 0 }) ↔ (( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ { 0 } ∧ ((invg‘𝐺)‘ 0 ) ∈ { 0 })))
29	5, 28	ralsn 4576	. . 3 ⊢ (∀𝑎 ∈ { 0 } (∀𝑏 ∈ { 0 } (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 } ∧ ((invg‘𝐺)‘𝑎) ∈ { 0 }) ↔ (( 0 (+g‘𝐺) 0 ) ∈ { 0 } ∧ ((invg‘𝐺)‘ 0 ) ∈ { 0 }))
30	13, 18, 29	sylanbrc 586	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ∀𝑎 ∈ { 0 } (∀𝑏 ∈ { 0 } (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 } ∧ ((invg‘𝐺)‘𝑎) ∈ { 0 }))
31	1, 8, 14	issubg2 18361	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ({ 0 } ∈ (SubGrp‘𝐺) ↔ ({ 0 } ⊆ (Base‘𝐺) ∧ { 0 } ≠ ∅ ∧ ∀𝑎 ∈ { 0 } (∀𝑏 ∈ { 0 } (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ { 0 } ∧ ((invg‘𝐺)‘𝑎) ∈ { 0 }))))
32	4, 7, 30, 31	mpbir3and 1339	1 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → { 0 } ∈ (SubGrp‘𝐺))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2951  ∀wral 3070   ⊆ wss 3858  ∅c0 4225  {csn 4522  ‘cfv 6335  (class class class)co 7150  Basecbs 16541  +_gcplusg 16623  0_gc0g 16771  Grpcgrp 18169  inv_gcminusg 18170  SubGrpcsubg 18340

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2729  ax-sep 5169  ax-nul 5176  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7459  ax-cnex 10631  ax-resscn 10632  ax-1cn 10633  ax-icn 10634  ax-addcl 10635  ax-addrcl 10636  ax-mulcl 10637  ax-mulrcl 10638  ax-mulcom 10639  ax-addass 10640  ax-mulass 10641  ax-distr 10642  ax-i2m1 10643  ax-1ne0 10644  ax-1rid 10645  ax-rnegex 10646  ax-rrecex 10647  ax-cnre 10648  ax-pre-lttri 10649  ax-pre-lttrn 10650  ax-pre-ltadd 10651  ax-pre-mulgt0 10652

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2557  df-eu 2588  df-clab 2736  df-cleq 2750  df-clel 2830  df-nfc 2901  df-ne 2952  df-nel 3056  df-ral 3075  df-rex 3076  df-reu 3077  df-rmo 3078  df-rab 3079  df-v 3411  df-sbc 3697  df-csb 3806  df-dif 3861  df-un 3863  df-in 3865  df-ss 3875  df-pss 3877  df-nul 4226  df-if 4421  df-pw 4496  df-sn 4523  df-pr 4525  df-tp 4527  df-op 4529  df-uni 4799  df-iun 4885  df-br 5033  df-opab 5095  df-mpt 5113  df-tr 5139  df-id 5430  df-eprel 5435  df-po 5443  df-so 5444  df-fr 5483  df-we 5485  df-xp 5530  df-rel 5531  df-cnv 5532  df-co 5533  df-dm 5534  df-rn 5535  df-res 5536  df-ima 5537  df-pred 6126  df-ord 6172  df-on 6173  df-lim 6174  df-suc 6175  df-iota 6294  df-fun 6337  df-fn 6338  df-f 6339  df-f1 6340  df-fo 6341  df-f1o 6342  df-fv 6343  df-riota 7108  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-om 7580  df-wrecs 7957  df-recs 8018  df-rdg 8056  df-er 8299  df-en 8528  df-dom 8529  df-sdom 8530  df-pnf 10715  df-mnf 10716  df-xr 10717  df-ltxr 10718  df-le 10719  df-sub 10910  df-neg 10911  df-nn 11675  df-2 11737  df-ndx 16544  df-slot 16545  df-base 16547  df-sets 16548  df-ress 16549  df-plusg 16636  df-0g 16773  df-mgm 17918  df-sgrp 17967  df-mnd 17978  df-grp 18172  df-minusg 18173  df-subg 18343

This theorem is referenced by:  0nsg  18388  idressubgsymg  18605  pgp0  18788  slwn0  18807  lsm01  18864  lsm02  18865  dprdz  19220  dprdsn  19226  pgpfac1lem5  19269  tgptsmscls  22850  evpmsubg  30940