Theorem idnghm 24911

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 2762	. . . . 5 ⊢ (𝑆 normOp 𝑆) = (𝑆 normOp 𝑆)
2		idnghm.2	. . . . 5 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑆)
3		eqid 2762	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝑆) = (0g‘𝑆)
4	1, 2, 3	nmoid 24910	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g‘𝑆)} ⊊ 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) = 1)
5		1re 11214	. . . 4 ⊢ 1 ∈ ℝ
6	4, 5	eqeltrdi 2870	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g‘𝑆)} ⊊ 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ)
7		eleq2 2851	. . . . . . . . . 10 ⊢ ({(0g‘𝑆)} = 𝑉 → (𝑥 ∈ {(0g‘𝑆)} ↔ 𝑥 ∈ 𝑉))
8	7	biimpar 482	. . . . . . . . 9 ⊢ (({(0g‘𝑆)} = 𝑉 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → 𝑥 ∈ {(0g‘𝑆)})
9		elsni 4605	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ {(0g‘𝑆)} → 𝑥 = (0g‘𝑆))
10	8, 9	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (({(0g‘𝑆)} = 𝑉 ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → 𝑥 = (0g‘𝑆))
11	10	mpteq2dva 5203	. . . . . . 7 ⊢ ({(0g‘𝑆)} = 𝑉 → (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ 𝑥) = (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ (0g‘𝑆)))
12		mptresid 6052	. . . . . . 7 ⊢ ( I ↾ 𝑉) = (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ 𝑥)
13		fconstmpt 5722	. . . . . . 7 ⊢ (𝑉 × {(0g‘𝑆)}) = (𝑥 ∈ 𝑉 ↦ (0g‘𝑆))
14	11, 12, 13	3eqtr4g 2822	. . . . . 6 ⊢ ({(0g‘𝑆)} = 𝑉 → ( I ↾ 𝑉) = (𝑉 × {(0g‘𝑆)}))
15	14	fveq2d 6885	. . . . 5 ⊢ ({(0g‘𝑆)} = 𝑉 → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) = ((𝑆 normOp 𝑆)‘(𝑉 × {(0g‘𝑆)})))
16	1, 2, 3	nmo0 24903	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑆 ∈ NrmGrp) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘(𝑉 × {(0g‘𝑆)})) = 0)
17	16	anidms 576	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → ((𝑆 normOp 𝑆)‘(𝑉 × {(0g‘𝑆)})) = 0)
18	15, 17	sylan9eqr 2819	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g‘𝑆)} = 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) = 0)
19		0re 11216	. . . 4 ⊢ 0 ∈ ℝ
20	18, 19	eqeltrdi 2870	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g‘𝑆)} = 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ)
21		ngpgrp 24767	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → 𝑆 ∈ Grp)
22	2, 3	grpidcl 19038	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ Grp → (0g‘𝑆) ∈ 𝑉)
23	21, 22	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → (0g‘𝑆) ∈ 𝑉)
24	23	snssd 4751	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → {(0g‘𝑆)} ⊆ 𝑉)
25		sspss 4055	. . . 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 972	. 2 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ)
28		id 23	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → 𝑆 ∈ NrmGrp)
29	2	idghm 19307	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ Grp → ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑆))
30	21, 29	syl 18	. . 3 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑆))
31	1	isnghm2 24892	. . 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 1491	. 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))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∨ wo 860   = wceq 1569   ∈ wcel 2142   ⊆ wss 3904   ⊊ wpss 3905  {csn 4588   ↦ cmpt 5191   I cid 5554   × cxp 5658   ↾ cres 5662  ‘cfv 6536  (class class class)co 7412  ℝcr 11105  0cc0 11106  1c1 11107  Basecbs 17275  0_gc0g 17498  Grpcgrp 19006   GrpHom cghm 19289  NrmGrpcngp 24745   normOp cnmo 24873   NGHom cnghm 24874

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5555  df-eprel 5560  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8276  df-wrecs 8307  df-recs 8356  df-rdg 8395  df-er 8692  df-map 8824  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-sup 9400  df-inf 9401  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11449  df-neg 11450  df-div 11878  df-nn 12240  df-2 12309  df-n0 12511  df-z 12598  df-uz 12869  df-q 12979  df-rp 13023  df-xneg 13143  df-xadd 13144  df-xmul 13145  df-ico 13384  df-0g 17500  df-topgen 17502  df-mgm 18704  df-sgrp 18783  df-mnd 18799  df-mhm 18847  df-grp 19009  df-ghm 19290  df-psmet 21525  df-xmet 21526  df-met 21527  df-bl 21528  df-mopn 21529  df-top 23062  df-topon 23079  df-topsp 23101  df-bases 23114  df-xms 24488  df-ms 24489  df-nm 24750  df-ngp 24751  df-nmo 24876  df-nghm 24877

This theorem is used by:  idnmhm  24922