Theorem opmpoismgm 46563

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 3200	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝐶 ∈ 𝐵)
3	2	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝐶 ∈ 𝐵)
4		simprl 769	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → 𝑎 ∈ 𝐵)
5		simprr 771	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → 𝑏 ∈ 𝐵)
6		eqid 2732	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) = (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)
7	6	ovmpoelrn 8054	. . . 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 1371	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵)) → (𝑎(𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)𝑏) ∈ 𝐵)
9	8	ralrimivva 3200	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎(𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)𝑏) ∈ 𝐵)
10		opmpoismgm.n	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≠ ∅)
11		n0 4345	. . . 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 2741	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶) = (+g‘𝑀)
15	12, 14	ismgmn0 18559	. . . . 5 ⊢ (𝑒 ∈ 𝐵 → (𝑀 ∈ Mgm ↔ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎(𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)𝑏) ∈ 𝐵))
16	15	exlimiv 1933	. . . 4 ⊢ (∃𝑒 𝑒 ∈ 𝐵 → (𝑀 ∈ Mgm ↔ ∀𝑎 ∈ 𝐵 ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎(𝑥 ∈ 𝐵, 𝑦 ∈ 𝐵 ↦ 𝐶)𝑏) ∈ 𝐵))
17	11, 16	sylbi 216	. . 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 256	1 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ Mgm)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541  ∃wex 1781   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2940  ∀wral 3061  ∅c0 4321  ‘cfv 6540  (class class class)co 7405   ∈ cmpo 7407  Basecbs 17140  +_gcplusg 17193  Mgmcmgm 18555

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pr 5426  ax-un 7721

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4322  df-if 4528  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-id 5573  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-fv 6548  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-mgm 18557

This theorem is referenced by:  copissgrp  46564