Theorem 2zrngmsgrp 46933

Description: R is a (multiplicative) semigroup. (Contributed by AV, 4-Feb-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
2zrng.e	⊢ 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
2zrngbas.r	⊢ 𝑅 = (ℂfld ↾s 𝐸)
2zrngmmgm.1	⊢ 𝑀 = (mulGrp‘𝑅)

Assertion

Ref	Expression
2zrngmsgrp	⊢ 𝑀 ∈ Smgrp

Distinct variable groups:   𝑥,𝑧,𝑅   𝑥,𝐸,𝑧

Allowed substitution hints:   𝑀(𝑥,𝑧)

Proof of Theorem 2zrngmsgrp

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2zrng.e	. . 3 ⊢ 𝐸 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}
2		2zrngbas.r	. . 3 ⊢ 𝑅 = (ℂfld ↾s 𝐸)
3		2zrngmmgm.1	. . 3 ⊢ 𝑀 = (mulGrp‘𝑅)
4	1, 2, 3	2zrngmmgm 46932	. 2 ⊢ 𝑀 ∈ Mgm
5		elrabi 3676	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} → 𝑎 ∈ ℤ)
6		elrabi 3676	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} → 𝑦 ∈ ℤ)
7		elrabi 3676	. . . . 5 ⊢ (𝑏 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} → 𝑏 ∈ ℤ)
8	5, 6, 7	3anim123i 1149	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} ∧ 𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} ∧ 𝑏 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}) → (𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ ℤ))
9		zcn 12567	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∈ ℤ → 𝑎 ∈ ℂ)
10		zcn 12567	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ℤ → 𝑦 ∈ ℂ)
11		zcn 12567	. . . . 5 ⊢ (𝑏 ∈ ℤ → 𝑏 ∈ ℂ)
12	9, 10, 11	3anim123i 1149	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑏 ∈ ℂ))
13		mulass 11200	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑏 ∈ ℂ) → ((𝑎 · 𝑦) · 𝑏) = (𝑎 · (𝑦 · 𝑏)))
14	8, 12, 13	3syl 18	. . 3 ⊢ ((𝑎 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} ∧ 𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} ∧ 𝑏 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}) → ((𝑎 · 𝑦) · 𝑏) = (𝑎 · (𝑦 · 𝑏)))
15	14	rgen3 3200	. 2 ⊢ ∀𝑎 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}∀𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}∀𝑏 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} ((𝑎 · 𝑦) · 𝑏) = (𝑎 · (𝑦 · 𝑏))
16	1, 2	2zrngbas 46922	. . . . 5 ⊢ 𝐸 = (Base‘𝑅)
17	3, 16	mgpbas 20034	. . . 4 ⊢ 𝐸 = (Base‘𝑀)
18	1, 17	eqtr3i 2760	. . 3 ⊢ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} = (Base‘𝑀)
19	1, 2	2zrngmul 46931	. . . 4 ⊢ · = (.r‘𝑅)
20	3, 19	mgpplusg 20032	. . 3 ⊢ · = (+g‘𝑀)
21	18, 20	issgrp 18645	. 2 ⊢ (𝑀 ∈ Smgrp ↔ (𝑀 ∈ Mgm ∧ ∀𝑎 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}∀𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)}∀𝑏 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ ∃𝑥 ∈ ℤ 𝑧 = (2 · 𝑥)} ((𝑎 · 𝑦) · 𝑏) = (𝑎 · (𝑦 · 𝑏))))
22	4, 15, 21	mpbir2an 707	1 ⊢ 𝑀 ∈ Smgrp

Syntax hints:   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  ∀wral 3059  ∃wrex 3068  {crab 3430  ‘cfv 6542  (class class class)co 7411  ℂcc 11110   · cmul 11117  2c2 12271  ℤcz 12562  Basecbs 17148   ↾_s cress 17177  Mgmcmgm 18563  Smgrpcsgrp 18643  mulGrpcmgp 20028  ℂ_fldccnfld 21144

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 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-mulf 11192

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-9 12286  df-n0 12477  df-z 12563  df-dec 12682  df-uz 12827  df-fz 13489  df-struct 17084  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-ress 17178  df-plusg 17214  df-mulr 17215  df-starv 17216  df-tset 17220  df-ple 17221  df-ds 17223  df-unif 17224  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mgp 20029  df-cnfld 21145

This theorem is referenced by:  2zrngALT  46934