Theorem idnghm 23498

Description: The identity operator is a normed group homomorphism. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Oct-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
idnghm.2	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑆)

Assertion

Ref	Expression
idnghm	⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 NGHom 𝑆))

Proof of Theorem idnghm

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (𝑆 normOp 𝑆) = (𝑆 normOp 𝑆)
2		idnghm.2	. . . . 5 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑆)
3		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝑆) = (0g‘𝑆)
4	1, 2, 3	nmoid 23497	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g‘𝑆)} ⊊ 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) = 1)
5		1re 10721	. . . 4 ⊢ 1 ∈ ℝ
6	4, 5	eqeltrdi 2841	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g‘𝑆)} ⊊ 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ)
7		eleq2 2821	. . . . . . . . . 10 ⊢ ({(0g‘𝑆)} = 𝑉 → (𝑥 ∈ {(0g‘𝑆)} ↔ 𝑥 ∈ 𝑉))
8	7	biimpar 481	. . . . . . . . 9 ⊢ (({(0g‘𝑆)} = 𝑉 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → 𝑥 ∈ {(0g‘𝑆)})
9		elsni 4533	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ {(0g‘𝑆)} → 𝑥 = (0g‘𝑆))
10	8, 9	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (({(0g‘𝑆)} = 𝑉 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → 𝑥 = (0g‘𝑆))
11	10	mpteq2dva 5125	. . . . . . 7 ⊢ ({(0g‘𝑆)} = 𝑉 → (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ 𝑥) = (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ (0g‘𝑆)))
12		mptresid 5892	. . . . . . 7 ⊢ ( I ↾ 𝑉) = (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ 𝑥)
13		fconstmpt 5585	. . . . . . 7 ⊢ (𝑉 × {(0g‘𝑆)}) = (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ (0g‘𝑆))
14	11, 12, 13	3eqtr4g 2798	. . . . . 6 ⊢ ({(0g‘𝑆)} = 𝑉 → ( I ↾ 𝑉) = (𝑉 × {(0g‘𝑆)}))
15	14	fveq2d 6680	. . . . 5 ⊢ ({(0g‘𝑆)} = 𝑉 → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) = ((𝑆 normOp 𝑆)‘(𝑉 × {(0g‘𝑆)})))
16	1, 2, 3	nmo0 23490	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑆 ∈ NrmGrp) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘(𝑉 × {(0g‘𝑆)})) = 0)
17	16	anidms 570	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → ((𝑆 normOp 𝑆)‘(𝑉 × {(0g‘𝑆)})) = 0)
18	15, 17	sylan9eqr 2795	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g‘𝑆)} = 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) = 0)
19		0re 10723	. . . 4 ⊢ 0 ∈ ℝ
20	18, 19	eqeltrdi 2841	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g‘𝑆)} = 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ)
21		ngpgrp 23354	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → 𝑆 ∈ Grp)
22	2, 3	grpidcl 18251	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ Grp → (0g‘𝑆) ∈ 𝑉)
23	21, 22	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → (0g‘𝑆) ∈ 𝑉)
24	23	snssd 4697	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → {(0g‘𝑆)} ⊆ 𝑉)
25		sspss 3990	. . . 4 ⊢ ({(0g‘𝑆)} ⊆ 𝑉 ↔ ({(0g‘𝑆)} ⊊ 𝑉 ∨ {(0g‘𝑆)} = 𝑉))
26	24, 25	sylib 221	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → ({(0g‘𝑆)} ⊊ 𝑉 ∨ {(0g‘𝑆)} = 𝑉))
27	6, 20, 26	mpjaodan 958	. 2 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ)
28		id 22	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → 𝑆 ∈ NrmGrp)
29	2	idghm 18493	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ Grp → ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑆))
30	21, 29	syl 17	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑆))
31	1	isnghm2 23479	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑆 ∈ NrmGrp ∧ ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑆)) → (( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 NGHom 𝑆) ↔ ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ))
32	28, 30, 31	mpd3an23 1464	. 2 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → (( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 NGHom 𝑆) ↔ ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ))
33	27, 32	mpbird 260	1 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 NGHom 𝑆))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∨ wo 846   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ⊆ wss 3843   ⊊ wpss 3844  {csn 4516   ↦ cmpt 5110   I cid 5428   × cxp 5523   ↾ cres 5527  ‘cfv 6339  (class class class)co 7172  ℝcr 10616  0cc0 10617  1c1 10618  Basecbs 16588  0_gc0g 16818  Grpcgrp 18221   GrpHom cghm 18475  NrmGrpcngp 23332   normOp cnmo 23460   NGHom cnghm 23461

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1975  ax-7 2020  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2710  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5232  ax-pr 5296  ax-un 7481  ax-cnex 10673  ax-resscn 10674  ax-1cn 10675  ax-icn 10676  ax-addcl 10677  ax-addrcl 10678  ax-mulcl 10679  ax-mulrcl 10680  ax-mulcom 10681  ax-addass 10682  ax-mulass 10683  ax-distr 10684  ax-i2m1 10685  ax-1ne0 10686  ax-1rid 10687  ax-rnegex 10688  ax-rrecex 10689  ax-cnre 10690  ax-pre-lttri 10691  ax-pre-lttrn 10692  ax-pre-ltadd 10693  ax-pre-mulgt0 10694  ax-pre-sup 10695

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2075  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2717  df-cleq 2730  df-clel 2811  df-nfc 2881  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3058  df-rex 3059  df-reu 3060  df-rmo 3061  df-rab 3062  df-v 3400  df-sbc 3681  df-csb 3791  df-dif 3846  df-un 3848  df-in 3850  df-ss 3860  df-pss 3862  df-nul 4212  df-if 4415  df-pw 4490  df-sn 4517  df-pr 4519  df-tp 4521  df-op 4523  df-uni 4797  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5429  df-eprel 5434  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5483  df-we 5485  df-xp 5531  df-rel 5532  df-cnv 5533  df-co 5534  df-dm 5535  df-rn 5536  df-res 5537  df-ima 5538  df-pred 6129  df-ord 6175  df-on 6176  df-lim 6177  df-suc 6178  df-iota 6297  df-fun 6341  df-fn 6342  df-f 6343  df-f1 6344  df-fo 6345  df-f1o 6346  df-fv 6347  df-riota 7129  df-ov 7175  df-oprab 7176  df-mpo 7177  df-om 7602  df-1st 7716  df-2nd 7717  df-wrecs 7978  df-recs 8039  df-rdg 8077  df-er 8322  df-map 8441  df-en 8558  df-dom 8559  df-sdom 8560  df-sup 8981  df-inf 8982  df-pnf 10757  df-mnf 10758  df-xr 10759  df-ltxr 10760  df-le 10761  df-sub 10952  df-neg 10953  df-div 11378  df-nn 11719  df-2 11781  df-n0 11979  df-z 12065  df-uz 12327  df-q 12433  df-rp 12475  df-xneg 12592  df-xadd 12593  df-xmul 12594  df-ico 12829  df-0g 16820  df-topgen 16822  df-mgm 17970  df-sgrp 18019  df-mnd 18030  df-mhm 18074  df-grp 18224  df-ghm 18476  df-psmet 20211  df-xmet 20212  df-met 20213  df-bl 20214  df-mopn 20215  df-top 21647  df-topon 21664  df-topsp 21686  df-bases 21699  df-xms 23075  df-ms 23076  df-nm 23337  df-ngp 23338  df-nmo 23463  df-nghm 23464

This theorem is referenced by:  idnmhm  23509