MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  grp1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem grp1 18930
Description: The (smallest) structure representing a trivial group. According to Wikipedia ("Trivial group", 28-Apr-2019, https://en.wikipedia.org/wiki/Trivial_group) "In mathematics, a trivial group is a group consisting of a single element. All such groups are isomorphic, so one often speaks of the trivial group. The single element of the trivial group is the identity element". (Contributed by AV, 28-Apr-2019.)
Hypothesis
Ref Expression
grp1.m 𝑀 = {⟨(Baseβ€˜ndx), {𝐼}⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), {⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}⟩}
Assertion
Ref Expression
grp1 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ 𝑀 ∈ Grp)

Proof of Theorem grp1
Dummy variables 𝑒 𝑖 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 grp1.m . . 3 𝑀 = {⟨(Baseβ€˜ndx), {𝐼}⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), {⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}⟩}
21mnd1 18667 . 2 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ 𝑀 ∈ Mnd)
3 df-ov 7412 . . . . 5 (𝐼{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = ({⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}β€˜βŸ¨πΌ, 𝐼⟩)
4 opex 5465 . . . . . 6 ⟨𝐼, 𝐼⟩ ∈ V
5 fvsng 7178 . . . . . 6 ((⟨𝐼, 𝐼⟩ ∈ V ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) β†’ ({⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}β€˜βŸ¨πΌ, 𝐼⟩) = 𝐼)
64, 5mpan 689 . . . . 5 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ ({⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}β€˜βŸ¨πΌ, 𝐼⟩) = 𝐼)
73, 6eqtrid 2785 . . . 4 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ (𝐼{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = 𝐼)
81mnd1id 18668 . . . 4 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ (0gβ€˜π‘€) = 𝐼)
97, 8eqtr4d 2776 . . 3 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ (𝐼{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = (0gβ€˜π‘€))
10 oveq2 7417 . . . . . . 7 (𝑖 = 𝐼 β†’ (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝑖) = (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼))
1110eqeq1d 2735 . . . . . 6 (𝑖 = 𝐼 β†’ ((𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝑖) = (0gβ€˜π‘€) ↔ (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = (0gβ€˜π‘€)))
1211rexbidv 3179 . . . . 5 (𝑖 = 𝐼 β†’ (βˆƒπ‘’ ∈ {𝐼} (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝑖) = (0gβ€˜π‘€) ↔ βˆƒπ‘’ ∈ {𝐼} (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = (0gβ€˜π‘€)))
1312ralsng 4678 . . . 4 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ (βˆ€π‘– ∈ {𝐼}βˆƒπ‘’ ∈ {𝐼} (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝑖) = (0gβ€˜π‘€) ↔ βˆƒπ‘’ ∈ {𝐼} (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = (0gβ€˜π‘€)))
14 oveq1 7416 . . . . . 6 (𝑒 = 𝐼 β†’ (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = (𝐼{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼))
1514eqeq1d 2735 . . . . 5 (𝑒 = 𝐼 β†’ ((𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = (0gβ€˜π‘€) ↔ (𝐼{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = (0gβ€˜π‘€)))
1615rexsng 4679 . . . 4 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ (βˆƒπ‘’ ∈ {𝐼} (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = (0gβ€˜π‘€) ↔ (𝐼{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = (0gβ€˜π‘€)))
1713, 16bitrd 279 . . 3 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ (βˆ€π‘– ∈ {𝐼}βˆƒπ‘’ ∈ {𝐼} (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝑖) = (0gβ€˜π‘€) ↔ (𝐼{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝐼) = (0gβ€˜π‘€)))
189, 17mpbird 257 . 2 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ βˆ€π‘– ∈ {𝐼}βˆƒπ‘’ ∈ {𝐼} (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝑖) = (0gβ€˜π‘€))
19 snex 5432 . . . 4 {𝐼} ∈ V
201grpbase 17231 . . . 4 ({𝐼} ∈ V β†’ {𝐼} = (Baseβ€˜π‘€))
2119, 20ax-mp 5 . . 3 {𝐼} = (Baseβ€˜π‘€)
22 snex 5432 . . . 4 {⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩} ∈ V
231grpplusg 17233 . . . 4 ({⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩} ∈ V β†’ {⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩} = (+gβ€˜π‘€))
2422, 23ax-mp 5 . . 3 {⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩} = (+gβ€˜π‘€)
25 eqid 2733 . . 3 (0gβ€˜π‘€) = (0gβ€˜π‘€)
2621, 24, 25isgrp 18825 . 2 (𝑀 ∈ Grp ↔ (𝑀 ∈ Mnd ∧ βˆ€π‘– ∈ {𝐼}βˆƒπ‘’ ∈ {𝐼} (𝑒{⟨⟨𝐼, 𝐼⟩, 𝐼⟩}𝑖) = (0gβ€˜π‘€)))
272, 18, 26sylanbrc 584 1 (𝐼 ∈ 𝑉 β†’ 𝑀 ∈ Grp)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  βˆ€wral 3062  βˆƒwrex 3071  Vcvv 3475  {csn 4629  {cpr 4631  βŸ¨cop 4635  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  ndxcnx 17126  Basecbs 17144  +gcplusg 17197  0gc0g 17385  Mndcmnd 18625  Grpcgrp 18819
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 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12213  df-2 12275  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-fz 13485  df-struct 17080  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-plusg 17210  df-0g 17387  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-grp 18822
This theorem is referenced by:  grp1inv  18931  abl1  19734  ring1  20122  lmod1  47173
  Copyright terms: Public domain W3C validator