Theorem opmpoismgm 48266

Description: A structure with a group addition operation in maps-to notation is a magma if the operation value is contained in the base set. (Contributed by AV, 16-Feb-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
opmpoismgm.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
opmpoismgm.p	⊢ (+g‘𝑀) = (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)
opmpoismgm.n	⊢ (𝜑 → 𝐵 ≠ ∅)
opmpoismgm.c	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝐶 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
opmpoismgm	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ Mgm)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝑀   𝜑,𝑥,𝑦

Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥,𝑦)   𝑀(𝑦)

Proof of Theorem opmpoismgm

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		opmpoismgm.c	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → 𝐶 ∈ 𝐵)
2	1	ralrimivva 3175	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝐶 ∈ 𝐵)
3	2	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝐶 ∈ 𝐵)
4		simprl 770	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → 𝑎 ∈ 𝐵)
5		simprr 772	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → 𝑏 ∈ 𝐵)
6		eqid 2731	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) = (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)
7	6	ovmpoelrn 8004	. . . 4 ⊢ ((∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝐶 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (𝑎(𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)𝑏) ∈ 𝐵)
8	3, 4, 5, 7	syl3anc 1373	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (𝑎(𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)𝑏) ∈ 𝐵)
9	8	ralrimivva 3175	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎(𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)𝑏) ∈ 𝐵)
10		opmpoismgm.n	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≠ ∅)
11		n0 4300	. . . 4 ⊢ (𝐵 ≠ ∅ ↔ ∃𝑒 𝑒 ∈ 𝐵)
12		opmpoismgm.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑀)
13		opmpoismgm.p	. . . . . . 7 ⊢ (+g‘𝑀) = (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)
14	13	eqcomi 2740	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) = (+g‘𝑀)
15	12, 14	ismgmn0 18550	. . . . 5 ⊢ (𝑒 ∈ 𝐵 → (𝑀 ∈ Mgm ↔ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎(𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)𝑏) ∈ 𝐵))
16	15	exlimiv 1931	. . . 4 ⊢ (∃𝑒 𝑒 ∈ 𝐵 → (𝑀 ∈ Mgm ↔ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎(𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)𝑏) ∈ 𝐵))
17	11, 16	sylbi 217	. . 3 ⊢ (𝐵 ≠ ∅ → (𝑀 ∈ Mgm ↔ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎(𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)𝑏) ∈ 𝐵))
18	10, 17	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ∈ Mgm ↔ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎(𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)𝑏) ∈ 𝐵))
19	9, 18	mpbird 257	1 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ Mgm)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1541  ∃wex 1780   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2928  ∀wral 3047  ∅c0 4280  ‘cfv 6481  (class class class)co 7346   ∈ cmpo 7348  Basecbs 17120  +_gcplusg 17161  Mgmcmgm 18546

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pr 5368  ax-un 7668

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-nul 4281  df-if 4473  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4857  df-iun 4941  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-id 5509  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-fv 6489  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-mgm 18548

This theorem is referenced by:  copissgrp  48267