Theorem ablsimpgcygd 20006

Description: An abelian simple group is cyclic. (Contributed by Rohan Ridenour, 3-Aug-2023.) (Proof shortened by Rohan Ridenour, 31-Oct-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
ablsimpgcygd.1	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Abel)
ablsimpgcygd.2	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ SimpGrp)

Assertion

Ref	Expression
ablsimpgcygd	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ CycGrp)

Proof of Theorem ablsimpgcygd

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2729	. . 3 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
2		eqid 2729	. . 3 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
3		ablsimpgcygd.2	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ SimpGrp)
4	1, 2, 3	simpgnideld 19999	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ¬ 𝑥 = (0g‘𝐺))
5		eqid 2729	. . 3 ⊢ (.g‘𝐺) = (.g‘𝐺)
6	3	simpggrpd 19995	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
7	6	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ∧ ¬ 𝑥 = (0g‘𝐺))) → 𝐺 ∈ Grp)
8		simprl 770	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ∧ ¬ 𝑥 = (0g‘𝐺))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐺))
9		ablsimpgcygd.1	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Abel)
10	9	ad2antrr 726	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ∧ ¬ 𝑥 = (0g‘𝐺))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐺)) → 𝐺 ∈ Abel)
11	3	ad2antrr 726	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ∧ ¬ 𝑥 = (0g‘𝐺))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐺)) → 𝐺 ∈ SimpGrp)
12		simplrl 776	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ∧ ¬ 𝑥 = (0g‘𝐺))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐺)) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐺))
13		simplrr 777	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ∧ ¬ 𝑥 = (0g‘𝐺))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐺)) → ¬ 𝑥 = (0g‘𝐺))
14		simpr 484	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ∧ ¬ 𝑥 = (0g‘𝐺))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐺)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐺))
15	1, 2, 5, 10, 11, 12, 13, 14	ablsimpg1gend 20005	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ∧ ¬ 𝑥 = (0g‘𝐺))) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐺)) → ∃𝑧 ∈ ℤ 𝑦 = (𝑧(.g‘𝐺)𝑥))
16	1, 5, 7, 8, 15	iscygd 19785	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝐺) ∧ ¬ 𝑥 = (0g‘𝐺))) → 𝐺 ∈ CycGrp)
17	4, 16	rexlimddv 3136	1 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ CycGrp)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ‘cfv 6486  Basecbs 17139  0_gc0g 17362  Grpcgrp 18831  ._gcmg 18965  Abelcabl 19679  CycGrpccyg 19775  SimpGrpcsimpg 19990

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-2o 8396  df-er 8632  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-fin 8883  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-nn 12148  df-2 12210  df-n0 12404  df-z 12491  df-uz 12755  df-fz 13430  df-seq 13928  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17140  df-ress 17161  df-plusg 17193  df-0g 17364  df-mgm 18533  df-sgrp 18612  df-mnd 18628  df-submnd 18677  df-grp 18834  df-minusg 18835  df-sbg 18836  df-mulg 18966  df-subg 19021  df-nsg 19022  df-cmn 19680  df-abl 19681  df-cyg 19776  df-simpg 19991

This theorem is referenced by:  ablsimpgprmd  20015