Theorem idghm 19200

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 2737	. . . . . . . 8 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
4	2, 3	grpcl 18911	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐵)
5	4	3expb 1121	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (𝑎(+g‘𝐺)𝑏) ∈ 𝐵)
6		fvresi 7122	. . . . . 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 7122	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 ∈ 𝐵 → (( I ↾ 𝐵)‘𝑎) = 𝑎)
9		fvresi 7122	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 ∈ 𝐵 → (( I ↾ 𝐵)‘𝑏) = 𝑏)
10	8, 9	oveqan12d 7380	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)) = (𝑎(+g‘𝐺)𝑏))
11	10	adantl 481	. . . . 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 3181	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (( I ↾ 𝐵)‘(𝑎(+g‘𝐺)𝑏)) = ((( I ↾ 𝐵)‘𝑎)(+g‘𝐺)(( I ↾ 𝐵)‘𝑏)))
14		f1oi 6813	. . . 4 ⊢ ( I ↾ 𝐵):𝐵–1-1-onto→𝐵
15		f1of 6775	. . . 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 519	. 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 19184	. 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 1346	1 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ( I ↾ 𝐵) ∈ (𝐺 GrpHom 𝐺))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∀wral 3052   I cid 5519   ↾ cres 5627  ⟶wf 6489  –1-1-onto→wf1o 6492  ‘cfv 6493  (class class class)co 7361  Basecbs 17173  +_gcplusg 17214  Grpcgrp 18903   GrpHom cghm 19181

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-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5303  ax-pr 5371  ax-un 7683

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  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-ral 3053  df-rex 3063  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-id 5520  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-1st 7936  df-2nd 7937  df-map 8769  df-mgm 18602  df-sgrp 18681  df-mnd 18697  df-grp 18906  df-ghm 19182

This theorem is referenced by:  gicref  19241  symgga  19376  0frgp  19748  idrnghm  20432  idrhm  20463  idlmhm  21031  frgpcyg  21566  nmoid  24720  idnghm  24721