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

Theorem imasmnd 17328
Description: The image structure of a monoid is a monoid. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
imasmnd.u  |-  ( ph  ->  U  =  ( F 
"s  R ) )
imasmnd.v  |-  ( ph  ->  V  =  ( Base `  R ) )
imasmnd.p  |-  .+  =  ( +g  `  R )
imasmnd.f  |-  ( ph  ->  F : V -onto-> B
)
imasmnd.e  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  V  /\  b  e.  V )  /\  (
p  e.  V  /\  q  e.  V )
)  ->  ( (
( F `  a
)  =  ( F `
 p )  /\  ( F `  b )  =  ( F `  q ) )  -> 
( F `  (
a  .+  b )
)  =  ( F `
 ( p  .+  q ) ) ) )
imasmnd.r  |-  ( ph  ->  R  e.  Mnd )
imasmnd.z  |-  .0.  =  ( 0g `  R )
Assertion
Ref Expression
imasmnd  |-  ( ph  ->  ( U  e.  Mnd  /\  ( F `  .0.  )  =  ( 0g `  U ) ) )
Distinct variable groups:    q, p,  .+    a, b, p, q, ph    U, a, b, p, q    .0. , p, q    B, p, q    F, a, b, p, q    R, p, q    V, a, b, p, q
Allowed substitution hints:    B( a, b)    .+ ( a, b)    R( a, b)    .0. ( a, b)

Proof of Theorem imasmnd
Dummy variables  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 imasmnd.u . 2  |-  ( ph  ->  U  =  ( F 
"s  R ) )
2 imasmnd.v . 2  |-  ( ph  ->  V  =  ( Base `  R ) )
3 imasmnd.p . 2  |-  .+  =  ( +g  `  R )
4 imasmnd.f . 2  |-  ( ph  ->  F : V -onto-> B
)
5 imasmnd.e . 2  |-  ( (
ph  /\  ( a  e.  V  /\  b  e.  V )  /\  (
p  e.  V  /\  q  e.  V )
)  ->  ( (
( F `  a
)  =  ( F `
 p )  /\  ( F `  b )  =  ( F `  q ) )  -> 
( F `  (
a  .+  b )
)  =  ( F `
 ( p  .+  q ) ) ) )
6 imasmnd.r . 2  |-  ( ph  ->  R  e.  Mnd )
763ad2ant1 1082 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V  /\  y  e.  V
)  ->  R  e.  Mnd )
8 simp2 1062 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V  /\  y  e.  V
)  ->  x  e.  V )
923ad2ant1 1082 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V  /\  y  e.  V
)  ->  V  =  ( Base `  R )
)
108, 9eleqtrd 2703 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V  /\  y  e.  V
)  ->  x  e.  ( Base `  R )
)
11 simp3 1063 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V  /\  y  e.  V
)  ->  y  e.  V )
1211, 9eleqtrd 2703 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V  /\  y  e.  V
)  ->  y  e.  ( Base `  R )
)
13 eqid 2622 . . . . 5  |-  ( Base `  R )  =  (
Base `  R )
1413, 3mndcl 17301 . . . 4  |-  ( ( R  e.  Mnd  /\  x  e.  ( Base `  R )  /\  y  e.  ( Base `  R
) )  ->  (
x  .+  y )  e.  ( Base `  R
) )
157, 10, 12, 14syl3anc 1326 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V  /\  y  e.  V
)  ->  ( x  .+  y )  e.  (
Base `  R )
)
1615, 9eleqtrrd 2704 . 2  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V  /\  y  e.  V
)  ->  ( x  .+  y )  e.  V
)
176adantr 481 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  V  /\  y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  ->  R  e.  Mnd )
18103adant3r3 1276 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  V  /\  y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  ->  x  e.  ( Base `  R ) )
19123adant3r3 1276 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  V  /\  y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
y  e.  ( Base `  R ) )
20 simpr3 1069 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  V  /\  y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
z  e.  V )
212adantr 481 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  V  /\  y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  ->  V  =  ( Base `  R ) )
2220, 21eleqtrd 2703 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  V  /\  y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
z  e.  ( Base `  R ) )
2313, 3mndass 17302 . . . 4  |-  ( ( R  e.  Mnd  /\  ( x  e.  ( Base `  R )  /\  y  e.  ( Base `  R )  /\  z  e.  ( Base `  R
) ) )  -> 
( ( x  .+  y )  .+  z
)  =  ( x 
.+  ( y  .+  z ) ) )
2417, 18, 19, 22, 23syl13anc 1328 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  V  /\  y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( x  .+  y )  .+  z
)  =  ( x 
.+  ( y  .+  z ) ) )
2524fveq2d 6195 . 2  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  V  /\  y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( F `  (
( x  .+  y
)  .+  z )
)  =  ( F `
 ( x  .+  ( y  .+  z
) ) ) )
26 imasmnd.z . . . . 5  |-  .0.  =  ( 0g `  R )
2713, 26mndidcl 17308 . . . 4  |-  ( R  e.  Mnd  ->  .0.  e.  ( Base `  R
) )
286, 27syl 17 . . 3  |-  ( ph  ->  .0.  e.  ( Base `  R ) )
2928, 2eleqtrrd 2704 . 2  |-  ( ph  ->  .0.  e.  V )
306adantr 481 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  R  e.  Mnd )
312eleq2d 2687 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( x  e.  V  <->  x  e.  ( Base `  R
) ) )
3231biimpa 501 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  x  e.  ( Base `  R
) )
3313, 3, 26mndlid 17311 . . . 4  |-  ( ( R  e.  Mnd  /\  x  e.  ( Base `  R ) )  -> 
(  .0.  .+  x
)  =  x )
3430, 32, 33syl2anc 693 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  (  .0.  .+  x )  =  x )
3534fveq2d 6195 . 2  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  ( F `  (  .0.  .+  x ) )  =  ( F `  x
) )
3613, 3, 26mndrid 17312 . . . 4  |-  ( ( R  e.  Mnd  /\  x  e.  ( Base `  R ) )  -> 
( x  .+  .0.  )  =  x )
3730, 32, 36syl2anc 693 . . 3  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  (
x  .+  .0.  )  =  x )
3837fveq2d 6195 . 2  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  ( F `  ( x  .+  .0.  ) )  =  ( F `  x
) )
391, 2, 3, 4, 5, 6, 16, 25, 29, 35, 38imasmnd2 17327 1  |-  ( ph  ->  ( U  e.  Mnd  /\  ( F `  .0.  )  =  ( 0g `  U ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 384    /\ w3a 1037    = wceq 1483    e. wcel 1990   -onto->wfo 5886   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   Basecbs 15857   +g cplusg 15941   0gc0g 16100    "s cimas 16164   Mndcmnd 17294
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-inf 8349  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-fz 12327  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-ip 15959  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-0g 16102  df-imas 16168  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295
This theorem is referenced by:  imasmndf1  17329
  Copyright terms: Public domain W3C validator