Theorem idghm 19101

Description: The identity homomorphism on a group. (Contributed by Stefan O'Rear, 31-Dec-2014.)

Hypothesis

Ref	Expression
idghm.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
idghm	⊢ (𝐺 ∈ Grp → ( I ↾ 𝐵) ∈ (𝐺 GrpHom 𝐺))

Proof of Theorem idghm

Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		id 22	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐺 ∈ Grp)
2		idghm.b	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
3		eqid 2732	. . . . . . . 8 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
4	2, 3	grpcl 18823	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐵)
5	4	3expb 1120	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐵)
6		fvresi 7167	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐵 → (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏))
7	5, 6	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏))
8		fvresi 7167	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 ∈ 𝐵 → (( I ↾ 𝐵)‘𝑎) = 𝑎)
9		fvresi 7167	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 ∈ 𝐵 → (( I ↾ 𝐵)‘𝑏) = 𝑏)
10	8, 9	oveqan12d 7424	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)) = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏))
11	10	adantl 482	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)) = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏))
12	7, 11	eqtr4d 2775	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)))
13	12	ralrimivva 3200	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)))
14		f1oi 6868	. . . 4 ⊢ ( I ↾ 𝐵):𝐵–1-1-onto→𝐵
15		f1of 6830	. . . 4 ⊢ (( I ↾ 𝐵):𝐵–1-1-onto→𝐵 → ( I ↾ 𝐵):𝐵⟶𝐵)
16	14, 15	ax-mp 5	. . 3 ⊢ ( I ↾ 𝐵):𝐵⟶𝐵
17	13, 16	jctil 520	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → (( I ↾ 𝐵):𝐵⟶𝐵 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏))))
18	2, 2, 3, 3	isghm 19086	. 2 ⊢ (( I ↾ 𝐵) ∈ (𝐺 GrpHom 𝐺) ↔ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐺 ∈ Grp) ∧ (( I ↾ 𝐵):𝐵⟶𝐵 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)))))
19	1, 1, 17, 18	syl21anbrc 1344	1 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ( I ↾ 𝐵) ∈ (𝐺 GrpHom 𝐺))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ∀wral 3061   I cid 5572   ↾ cres 5677  ⟶wf 6536  –1-1-onto→wf1o 6539  ‘cfv 6540  (class class class)co 7405  Basecbs 17140  +_gcplusg 17193  Grpcgrp 18815   GrpHom cghm 19083

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-id 5573  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-grp 18818  df-ghm 19084

This theorem is referenced by:  gicref  19139  symgga  19269  0frgp  19641  idrhm  20260  idlmhm  20644  frgpcyg  21120  nmoid  24250  idnghm  24251  idrnghm  46692