Theorem cygctb 20106

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 2761	. . . 4 ⊢ (.g‘𝐺) = (.g‘𝐺)
3	1, 2	iscyg 20093	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ CycGrp ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ ∃𝑥 ∈ 𝐵 ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = 𝐵))
4	3	simprbi 503	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ CycGrp → ∃𝑥 ∈ 𝐵 ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = 𝐵)
5		ovex 7453	. . . . . 6 ⊢ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥) ∈ V
6		eqid 2761	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥))
7	5, 6	fnmpti 6682	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) Fn ℤ
8		df-fo 6544	. . . . 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 722	. . . 4 ⊢ ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)):ℤ–onto→𝐵 ↔ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = 𝐵)
10		omelon 9647	. . . . . . . 8 ⊢ ω ∈ On
11		onenon 10030	. . . . . . . 8 ⊢ (ω ∈ On → ω ∈ dom card)
12	10, 11	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ω ∈ dom card
13		znnen 16380	. . . . . . . . 9 ⊢ ℤ ≈ ℕ
14		nnenom 14123	. . . . . . . . 9 ⊢ ℕ ≈ ω
15	13, 14	entri 9035	. . . . . . . 8 ⊢ ℤ ≈ ω
16		ennum 10028	. . . . . . . 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 234	. . . . . 6 ⊢ ℤ ∈ dom card
19		fodomnum 10136	. . . . . 6 ⊢ (ℤ ∈ dom card → ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)):ℤ–onto→𝐵 → 𝐵 ≼ ℤ))
20	18, 19	mp1i 14	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ CycGrp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)):ℤ–onto→𝐵 → 𝐵 ≼ ℤ))
21		domentr 9040	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ≼ ℤ ∧ ℤ ≈ ω) → 𝐵 ≼ ω)
22	15, 21	mpan2 704	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ≼ ℤ → 𝐵 ≼ ω)
23	20, 22	syl6 36	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ CycGrp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)):ℤ–onto→𝐵 → 𝐵 ≼ ω))
24	9, 23	biimtrrid 246	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ CycGrp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = 𝐵 → 𝐵 ≼ ω))
25	24	rexlimdva 3164	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ CycGrp → (∃𝑥 ∈ 𝐵 ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g‘𝐺)𝑥)) = 𝐵 → 𝐵 ≼ ω))
26	4, 25	mpd 16	1 ⊢ (𝐺 ∈ CycGrp → 𝐵 ≼ ω)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3087   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  dom cdm 5651  ran crn 5652  Oncon0 6362   Fn wfn 6533  –onto→wfo 6536  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ωcom 7877   ≈ cen 8970   ≼ cdom 8971  cardccrd 10016  ℕcn 12335  ℤcz 12693  Basecbs 17387  Grpcgrp 19144  ._gcmg 19277  CycGrpccyg 20091

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-inf2 9642  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-oadd 8480  df-omul 8481  df-er 8717  df-map 8849  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-oi 9504  df-card 10020  df-acn 10023  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-n0 12607  df-z 12694  df-uz 12966  df-cyg 20092

This theorem is used by: (None)