Theorem pgrple2abl 48326

Description: Every symmetric group on a set with at most 2 elements is abelian. (Contributed by AV, 16-Mar-2019.)

Hypothesis

Ref	Expression
pgrple2abl.g	⊢ 𝐺 = (SymGrp‘𝐴)

Assertion

Ref	Expression
pgrple2abl	⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → 𝐺 ∈ Abel)

Proof of Theorem pgrple2abl

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pgrple2abl.g	. . . 4 ⊢ 𝐺 = (SymGrp‘𝐴)
2	1	symggrp 19306	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐺 ∈ Grp)
3	2	adantr 480	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → 𝐺 ∈ Grp)
4		2nn0 12435	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ ℕ0
5		hashbnd 14277	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 2 ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → 𝐴 ∈ Fin)
6	4, 5	mp3an2 1451	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → 𝐴 ∈ Fin)
7		eqid 2729	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
8	1, 7	symghash 19284	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘(Base‘𝐺)) = (!‘(♯‘𝐴)))
9	6, 8	syl 17	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → (♯‘(Base‘𝐺)) = (!‘(♯‘𝐴)))
10		hashcl 14297	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∈ ℕ0)
11	6, 10	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → (♯‘𝐴) ∈ ℕ0)
12		faccl 14224	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ0 → (!‘(♯‘𝐴)) ∈ ℕ)
13	11, 12	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → (!‘(♯‘𝐴)) ∈ ℕ)
14	13	nnred 12177	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → (!‘(♯‘𝐴)) ∈ ℝ)
15	11, 11	nn0expcld 14187	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → ((♯‘𝐴)↑(♯‘𝐴)) ∈ ℕ0)
16	15	nn0red 12480	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → ((♯‘𝐴)↑(♯‘𝐴)) ∈ ℝ)
17		6re 12252	. . . . 5 ⊢ 6 ∈ ℝ
18	17	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → 6 ∈ ℝ)
19		facubnd 14241	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ0 → (!‘(♯‘𝐴)) ≤ ((♯‘𝐴)↑(♯‘𝐴)))
20	11, 19	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → (!‘(♯‘𝐴)) ≤ ((♯‘𝐴)↑(♯‘𝐴)))
21		exple2lt6 48325	. . . . 5 ⊢ (((♯‘𝐴) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → ((♯‘𝐴)↑(♯‘𝐴)) < 6)
22	11, 21	sylancom 588	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → ((♯‘𝐴)↑(♯‘𝐴)) < 6)
23	14, 16, 18, 20, 22	lelttrd 11308	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → (!‘(♯‘𝐴)) < 6)
24	9, 23	eqbrtrd 5124	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → (♯‘(Base‘𝐺)) < 6)
25	7	lt6abl 19801	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (♯‘(Base‘𝐺)) < 6) → 𝐺 ∈ Abel)
26	3, 24, 25	syl2anc 584	1 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝐴) ≤ 2) → 𝐺 ∈ Abel)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   class class class wbr 5102  ‘cfv 6499  (class class class)co 7369  Fincfn 8895  ℝcr 11043   < clt 11184   ≤ cle 11185  ℕcn 12162  2c2 12217  6c6 12221  ℕ₀cn0 12418  ↑cexp 14002  !cfa 14214  ♯chash 14271  Basecbs 17155  Grpcgrp 18841  SymGrpcsymg 19275  Abelcabl 19687

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5229  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-inf2 9570  ax-cnex 11100  ax-resscn 11101  ax-1cn 11102  ax-icn 11103  ax-addcl 11104  ax-addrcl 11105  ax-mulcl 11106  ax-mulrcl 11107  ax-mulcom 11108  ax-addass 11109  ax-mulass 11110  ax-distr 11111  ax-i2m1 11112  ax-1ne0 11113  ax-1rid 11114  ax-rnegex 11115  ax-rrecex 11116  ax-cnre 11117  ax-pre-lttri 11118  ax-pre-lttrn 11119  ax-pre-ltadd 11120  ax-pre-mulgt0 11121  ax-pre-sup 11122

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-tp 4590  df-op 4592  df-uni 4868  df-int 4907  df-iun 4953  df-disj 5070  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-se 5585  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-isom 6508  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-om 7823  df-1st 7947  df-2nd 7948  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-2o 8412  df-oadd 8415  df-omul 8416  df-er 8648  df-ec 8650  df-qs 8654  df-map 8778  df-pm 8779  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-sup 9369  df-inf 9370  df-oi 9439  df-dju 9830  df-card 9868  df-acn 9871  df-pnf 11186  df-mnf 11187  df-xr 11188  df-ltxr 11189  df-le 11190  df-sub 11383  df-neg 11384  df-div 11812  df-nn 12163  df-2 12225  df-3 12226  df-4 12227  df-5 12228  df-6 12229  df-7 12230  df-8 12231  df-9 12232  df-n0 12419  df-xnn0 12492  df-z 12506  df-dec 12626  df-uz 12770  df-q 12884  df-rp 12928  df-fz 13445  df-fzo 13592  df-fl 13730  df-mod 13808  df-seq 13943  df-exp 14003  df-fac 14215  df-bc 14244  df-hash 14272  df-cj 15041  df-re 15042  df-im 15043  df-sqrt 15177  df-abs 15178  df-clim 15430  df-sum 15629  df-dvds 16199  df-gcd 16441  df-prm 16618  df-pc 16784  df-struct 17093  df-sets 17110  df-slot 17128  df-ndx 17140  df-base 17156  df-ress 17177  df-plusg 17209  df-tset 17215  df-0g 17380  df-mgm 18543  df-sgrp 18622  df-mnd 18638  df-efmnd 18772  df-grp 18844  df-minusg 18845  df-sbg 18846  df-mulg 18976  df-subg 19031  df-eqg 19033  df-symg 19276  df-od 19434  df-gex 19435  df-cmn 19688  df-abl 19689  df-cyg 19784

This theorem is referenced by: (None)