Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cygctb Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cygctb 19095
 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.
StepHypRef Expression
1 cygctb.1 . . . 4 𝐵 = (Base‘𝐺)
2 eqid 2759 . . . 4 (.g𝐺) = (.g𝐺)
31, 2iscyg 19081 . . 3 (𝐺 ∈ CycGrp ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ ∃𝑥𝐵 ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)) = 𝐵))
43simprbi 500 . 2 (𝐺 ∈ CycGrp → ∃𝑥𝐵 ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)) = 𝐵)
5 ovex 7190 . . . . . 6 (𝑛(.g𝐺)𝑥) ∈ V
6 eqid 2759 . . . . . 6 (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)) = (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥))
75, 6fnmpti 6480 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)) Fn ℤ
8 df-fo 6347 . . . . 5 ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)):ℤ–onto𝐵 ↔ ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)) Fn ℤ ∧ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)) = 𝐵))
97, 8mpbiran 708 . . . 4 ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)):ℤ–onto𝐵 ↔ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)) = 𝐵)
10 omelon 9156 . . . . . . . 8 ω ∈ On
11 onenon 9425 . . . . . . . 8 (ω ∈ On → ω ∈ dom card)
1210, 11ax-mp 5 . . . . . . 7 ω ∈ dom card
13 znnen 15627 . . . . . . . . 9 ℤ ≈ ℕ
14 nnenom 13411 . . . . . . . . 9 ℕ ≈ ω
1513, 14entri 8595 . . . . . . . 8 ℤ ≈ ω
16 ennum 9423 . . . . . . . 8 (ℤ ≈ ω → (ℤ ∈ dom card ↔ ω ∈ dom card))
1715, 16ax-mp 5 . . . . . . 7 (ℤ ∈ dom card ↔ ω ∈ dom card)
1812, 17mpbir 234 . . . . . 6 ℤ ∈ dom card
19 fodomnum 9531 . . . . . 6 (ℤ ∈ dom card → ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)):ℤ–onto𝐵𝐵 ≼ ℤ))
2018, 19mp1i 13 . . . . 5 ((𝐺 ∈ CycGrp ∧ 𝑥𝐵) → ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)):ℤ–onto𝐵𝐵 ≼ ℤ))
21 domentr 8600 . . . . . 6 ((𝐵 ≼ ℤ ∧ ℤ ≈ ω) → 𝐵 ≼ ω)
2215, 21mpan2 690 . . . . 5 (𝐵 ≼ ℤ → 𝐵 ≼ ω)
2320, 22syl6 35 . . . 4 ((𝐺 ∈ CycGrp ∧ 𝑥𝐵) → ((𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)):ℤ–onto𝐵𝐵 ≼ ω))
249, 23syl5bir 246 . . 3 ((𝐺 ∈ CycGrp ∧ 𝑥𝐵) → (ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)) = 𝐵𝐵 ≼ ω))
2524rexlimdva 3209 . 2 (𝐺 ∈ CycGrp → (∃𝑥𝐵 ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛(.g𝐺)𝑥)) = 𝐵𝐵 ≼ ω))
264, 25mpd 15 1 (𝐺 ∈ CycGrp → 𝐵 ≼ ω)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1539   ∈ wcel 2112  ∃wrex 3072   class class class wbr 5037   ↦ cmpt 5117  dom cdm 5529  ran crn 5530  Oncon0 6175   Fn wfn 6336  –onto→wfo 6339  ‘cfv 6341  (class class class)co 7157  ωcom 7586   ≈ cen 8538   ≼ cdom 8539  cardccrd 9411  ℕcn 11688  ℤcz 12034  Basecbs 16556  Grpcgrp 18184  .gcmg 18306  CycGrpccyg 19079 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2730  ax-rep 5161  ax-sep 5174  ax-nul 5181  ax-pow 5239  ax-pr 5303  ax-un 7466  ax-inf2 9151  ax-cnex 10645  ax-resscn 10646  ax-1cn 10647  ax-icn 10648  ax-addcl 10649  ax-addrcl 10650  ax-mulcl 10651  ax-mulrcl 10652  ax-mulcom 10653  ax-addass 10654  ax-mulass 10655  ax-distr 10656  ax-i2m1 10657  ax-1ne0 10658  ax-1rid 10659  ax-rnegex 10660  ax-rrecex 10661  ax-cnre 10662  ax-pre-lttri 10663  ax-pre-lttrn 10664  ax-pre-ltadd 10665  ax-pre-mulgt0 10666 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2071  df-mo 2558  df-eu 2589  df-clab 2737  df-cleq 2751  df-clel 2831  df-nfc 2902  df-ne 2953  df-nel 3057  df-ral 3076  df-rex 3077  df-reu 3078  df-rmo 3079  df-rab 3080  df-v 3412  df-sbc 3700  df-csb 3809  df-dif 3864  df-un 3866  df-in 3868  df-ss 3878  df-pss 3880  df-nul 4229  df-if 4425  df-pw 4500  df-sn 4527  df-pr 4529  df-tp 4531  df-op 4533  df-uni 4803  df-int 4843  df-iun 4889  df-br 5038  df-opab 5100  df-mpt 5118  df-tr 5144  df-id 5435  df-eprel 5440  df-po 5448  df-so 5449  df-fr 5488  df-se 5489  df-we 5490  df-xp 5535  df-rel 5536  df-cnv 5537  df-co 5538  df-dm 5539  df-rn 5540  df-res 5541  df-ima 5542  df-pred 6132  df-ord 6178  df-on 6179  df-lim 6180  df-suc 6181  df-iota 6300  df-fun 6343  df-fn 6344  df-f 6345  df-f1 6346  df-fo 6347  df-f1o 6348  df-fv 6349  df-isom 6350  df-riota 7115  df-ov 7160  df-oprab 7161  df-mpo 7162  df-om 7587  df-1st 7700  df-2nd 7701  df-wrecs 7964  df-recs 8025  df-rdg 8063  df-1o 8119  df-oadd 8123  df-omul 8124  df-er 8306  df-map 8425  df-en 8542  df-dom 8543  df-sdom 8544  df-fin 8545  df-oi 9021  df-card 9415  df-acn 9418  df-pnf 10729  df-mnf 10730  df-xr 10731  df-ltxr 10732  df-le 10733  df-sub 10924  df-neg 10925  df-nn 11689  df-n0 11949  df-z 12035  df-uz 12297  df-cyg 19080 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator