Theorem cygctb 19833

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

Hypothesis

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

Assertion

Ref	Expression
cygctb	⊢ (𝐺 ∈ CycGrp → 𝐵 ≼ ω)

Proof of Theorem cygctb

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cygctb.1	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
2		eqid 2737	. . . 4 ⊢ (.g‘𝐺) = (.g‘𝐺)
3	1, 2	iscyg 19820	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ CycGrp ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ ∃𝑥 ∈ 𝐵 ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = 𝐵))
4	3	simprbi 497	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ CycGrp → ∃𝑥 ∈ 𝐵 ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = 𝐵)
5		ovex 7401	. . . . . 6 ⊢ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥) ∈ V
6		eqid 2737	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥))
7	5, 6	fnmpti 6643	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) Fn ℤ
8		df-fo 6506	. . . . 5 ⊢ ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)):ℤ–onto→𝐵 ↔ ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) Fn ℤ ∧ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = 𝐵))
9	7, 8	mpbiran 710	. . . 4 ⊢ ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)):ℤ–onto→𝐵 ↔ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = 𝐵)
10		omelon 9567	. . . . . . . 8 ⊢ ω ∈ On
11		onenon 9873	. . . . . . . 8 ⊢ (ω ∈ On → ω ∈ dom card)
12	10, 11	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ω ∈ dom card
13		znnen 16149	. . . . . . . . 9 ⊢ ℤ ≈ ℕ
14		nnenom 13915	. . . . . . . . 9 ⊢ ℕ ≈ ω
15	13, 14	entri 8957	. . . . . . . 8 ⊢ ℤ ≈ ω
16		ennum 9871	. . . . . . . 8 ⊢ (ℤ ≈ ω → (ℤ ∈ dom card ↔ ω ∈ dom card))
17	15, 16	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ (ℤ ∈ dom card ↔ ω ∈ dom card)
18	12, 17	mpbir 231	. . . . . 6 ⊢ ℤ ∈ dom card
19		fodomnum 9979	. . . . . 6 ⊢ (ℤ ∈ dom card → ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)):ℤ–onto→𝐵 → 𝐵 ≼ ℤ))
20	18, 19	mp1i 13	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ CycGrp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)):ℤ–onto→𝐵 → 𝐵 ≼ ℤ))
21		domentr 8962	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ≼ ℤ ∧ ℤ ≈ ω) → 𝐵 ≼ ω)
22	15, 21	mpan2 692	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ≼ ℤ → 𝐵 ≼ ω)
23	20, 22	syl6 35	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ CycGrp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)):ℤ–onto→𝐵 → 𝐵 ≼ ω))
24	9, 23	biimtrrid 243	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ CycGrp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = 𝐵 → 𝐵 ≼ ω))
25	24	rexlimdva 3139	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ CycGrp → (∃𝑥 ∈ 𝐵 ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = 𝐵 → 𝐵 ≼ ω))
26	4, 25	mpd 15	1 ⊢ (𝐺 ∈ CycGrp → 𝐵 ≼ ω)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∃wrex 3062   class class class wbr 5100   ↦ cmpt 5181  dom cdm 5632  ran crn 5633  Oncon0 6325   Fn wfn 6495  –onto→wfo 6498  ‘cfv 6500  (class class class)co 7368  ωcom 7818   ≈ cen 8892   ≼ cdom 8893  cardccrd 9859  ℕcn 12157  ℤcz 12500  Basecbs 17148  Grpcgrp 18875  ._gcmg 19009  CycGrpccyg 19818

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-inf2 9562  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-se 5586  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-isom 6509  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-oadd 8411  df-omul 8412  df-er 8645  df-map 8777  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-oi 9427  df-card 9863  df-acn 9866  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-nn 12158  df-n0 12414  df-z 12501  df-uz 12764  df-cyg 19819

This theorem is referenced by: (None)