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

Theorem iscygd 18997
 Description: Definition of a cyclic group. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
iscyg.1 𝐵 = (Base‘𝐺)
iscyg.2 · = (.g𝐺)
iscygd.3 (𝜑𝐺 ∈ Grp)
iscygd.4 (𝜑𝑋𝐵)
iscygd.5 ((𝜑𝑦𝐵) → ∃𝑛 ∈ ℤ 𝑦 = (𝑛 · 𝑋))
Assertion
Ref Expression
iscygd (𝜑𝐺 ∈ CycGrp)
Distinct variable groups:   𝑦,𝑛,𝐵   𝑛,𝑋,𝑦   𝑛,𝐺,𝑦   𝜑,𝑦   · ,𝑛,𝑦
Allowed substitution hint:   𝜑(𝑛)

Proof of Theorem iscygd
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 iscygd.3 . 2 (𝜑𝐺 ∈ Grp)
2 iscygd.4 . . . 4 (𝜑𝑋𝐵)
3 iscygd.5 . . . . 5 ((𝜑𝑦𝐵) → ∃𝑛 ∈ ℤ 𝑦 = (𝑛 · 𝑋))
43ralrimiva 3174 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑦𝐵𝑛 ∈ ℤ 𝑦 = (𝑛 · 𝑋))
5 iscyg.1 . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝐺)
6 iscyg.2 . . . . . 6 · = (.g𝐺)
7 eqid 2822 . . . . . 6 {𝑥𝐵 ∣ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · 𝑥)) = 𝐵} = {𝑥𝐵 ∣ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · 𝑥)) = 𝐵}
85, 6, 7iscyggen2 18991 . . . . 5 (𝐺 ∈ Grp → (𝑋 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · 𝑥)) = 𝐵} ↔ (𝑋𝐵 ∧ ∀𝑦𝐵𝑛 ∈ ℤ 𝑦 = (𝑛 · 𝑋))))
91, 8syl 17 . . . 4 (𝜑 → (𝑋 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · 𝑥)) = 𝐵} ↔ (𝑋𝐵 ∧ ∀𝑦𝐵𝑛 ∈ ℤ 𝑦 = (𝑛 · 𝑋))))
102, 4, 9mpbir2and 712 . . 3 (𝜑𝑋 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · 𝑥)) = 𝐵})
1110ne0d 4273 . 2 (𝜑 → {𝑥𝐵 ∣ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · 𝑥)) = 𝐵} ≠ ∅)
125, 6, 7iscyg2 18992 . 2 (𝐺 ∈ CycGrp ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ {𝑥𝐵 ∣ ran (𝑛 ∈ ℤ ↦ (𝑛 · 𝑥)) = 𝐵} ≠ ∅))
131, 11, 12sylanbrc 586 1 (𝜑𝐺 ∈ CycGrp)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2114   ≠ wne 3011  ∀wral 3130  ∃wrex 3131  {crab 3134  ∅c0 4265   ↦ cmpt 5122  ran crn 5533  ‘cfv 6334  (class class class)co 7140  ℤcz 11969  Basecbs 16474  Grpcgrp 18094  .gcmg 18215  CycGrpccyg 18987 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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2794  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7446  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2801  df-cleq 2815  df-clel 2894  df-nfc 2962  df-ne 3012  df-nel 3116  df-ral 3135  df-rex 3136  df-reu 3137  df-rmo 3138  df-rab 3139  df-v 3471  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4266  df-if 4440  df-pw 4513  df-sn 4540  df-pr 4542  df-tp 4544  df-op 4546  df-uni 4814  df-iun 4896  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-tr 5149  df-id 5437  df-eprel 5442  df-po 5451  df-so 5452  df-fr 5491  df-we 5493  df-xp 5538  df-rel 5539  df-cnv 5540  df-co 5541  df-dm 5542  df-rn 5543  df-res 5544  df-ima 5545  df-pred 6126  df-ord 6172  df-on 6173  df-lim 6174  df-suc 6175  df-iota 6293  df-fun 6336  df-fn 6337  df-f 6338  df-f1 6339  df-fo 6340  df-f1o 6341  df-fv 6342  df-riota 7098  df-ov 7143  df-oprab 7144  df-mpo 7145  df-om 7566  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-er 8276  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-fz 12886  df-seq 13365  df-0g 16706  df-mgm 17843  df-sgrp 17892  df-mnd 17903  df-grp 18097  df-minusg 18098  df-mulg 18216  df-cyg 18988 This theorem is referenced by:  0cyg  19004  ghmcyg  19007  cycsubgcyg  19012  ablsimpgcygd  19219  zringcyg  20182  frgpcyg  20263
 Copyright terms: Public domain W3C validator