MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  0frgp Structured version   Unicode version

Theorem 0frgp 17364
Description: The free group on zero generators is trivial. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
0frgp.g  |-  G  =  (freeGrp `  (/) )
0frgp.b  |-  B  =  ( Base `  G
)
Assertion
Ref Expression
0frgp  |-  B  ~~  1o

Proof of Theorem 0frgp
Dummy variables  x  f are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mptresid 5179 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  B  |->  x )  =  (  _I  |`  B )
2 0ex 4557 . . . . . . . . . . . 12  |-  (/)  e.  _V
3 0frgp.g . . . . . . . . . . . . 13  |-  G  =  (freeGrp `  (/) )
43frgpgrp 17347 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (/)  e.  _V  ->  G  e.  Grp )
52, 4ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11  |-  G  e. 
Grp
6 f0 5781 . . . . . . . . . . 11  |-  (/) : (/) --> B
7 0frgp.b . . . . . . . . . . . 12  |-  B  =  ( Base `  G
)
8 eqid 2429 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ~FG  `  (/) )  =  ( ~FG  `  (/) )
9 eqid 2429 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  (varFGrp `  (/) )  =  (varFGrp `  (/) )
108, 9, 3, 7vrgpf 17353 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (/)  e.  _V  ->  (varFGrp `  (/) ) : (/) --> B )
11 ffn 5746 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (varFGrp `  (/) ) : (/) --> B  -> 
(varFGrp `  (/) )  Fn  (/) )
122, 10, 11mp2b 10 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  (varFGrp `  (/) )  Fn  (/)
13 fn0 5713 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (varFGrp `  (/) )  Fn  (/)  <->  (varFGrp `  (/) )  =  (/) )
1412, 13mpbi 211 . . . . . . . . . . . . 13  |-  (varFGrp `  (/) )  =  (/)
1514eqcomi 2442 . . . . . . . . . . . 12  |-  (/)  =  (varFGrp `  (/) )
163, 7, 15frgpup3 17363 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  (/) 
e.  _V  /\  (/) : (/) --> B )  ->  E! f  e.  ( G  GrpHom  G ) ( f  o.  (/) )  =  (/) )
175, 2, 6, 16mp3an 1360 . . . . . . . . . 10  |-  E! f  e.  ( G  GrpHom  G ) ( f  o.  (/) )  =  (/)
18 reurmo 3053 . . . . . . . . . 10  |-  ( E! f  e.  ( G 
GrpHom  G ) ( f  o.  (/) )  =  (/)  ->  E* f  e.  ( G  GrpHom  G ) ( f  o.  (/) )  =  (/) )
1917, 18ax-mp 5 . . . . . . . . 9  |-  E* f  e.  ( G  GrpHom  G ) ( f  o.  (/) )  =  (/)
207idghm 16849 . . . . . . . . . . 11  |-  ( G  e.  Grp  ->  (  _I  |`  B )  e.  ( G  GrpHom  G ) )
215, 20ax-mp 5 . . . . . . . . . 10  |-  (  _I  |`  B )  e.  ( G  GrpHom  G )
22 tru 1441 . . . . . . . . . 10  |- T.
2321, 22pm3.2i 456 . . . . . . . . 9  |-  ( (  _I  |`  B )  e.  ( G  GrpHom  G )  /\ T.  )
24 eqid 2429 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 0g
`  G )  =  ( 0g `  G
)
2524, 70ghm 16848 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  G  e.  Grp )  ->  ( B  X.  {
( 0g `  G
) } )  e.  ( G  GrpHom  G ) )
265, 5, 25mp2an 676 . . . . . . . . . 10  |-  ( B  X.  { ( 0g
`  G ) } )  e.  ( G 
GrpHom  G )
2726, 22pm3.2i 456 . . . . . . . . 9  |-  ( ( B  X.  { ( 0g `  G ) } )  e.  ( G  GrpHom  G )  /\ T.  )
28 co02 5369 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  o.  (/) )  =  (/)
2928bitru 1449 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( f  o.  (/) )  =  (/) 
<-> T.  )
3029a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( f  =  (  _I  |`  B )  ->  ( ( f  o.  (/) )  =  (/)  <-> T.  ) )
3129a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( f  =  ( B  X.  { ( 0g `  G ) } )  ->  ( ( f  o.  (/) )  =  (/)  <-> T.  ) )
3230, 31rmoi 3398 . . . . . . . . 9  |-  ( ( E* f  e.  ( G  GrpHom  G ) ( f  o.  (/) )  =  (/)  /\  ( (  _I  |`  B )  e.  ( G  GrpHom  G )  /\ T.  )  /\  (
( B  X.  {
( 0g `  G
) } )  e.  ( G  GrpHom  G )  /\ T.  ) )  ->  (  _I  |`  B )  =  ( B  X.  { ( 0g `  G ) } ) )
3319, 23, 27, 32mp3an 1360 . . . . . . . 8  |-  (  _I  |`  B )  =  ( B  X.  { ( 0g `  G ) } )
34 fconstmpt 4898 . . . . . . . 8  |-  ( B  X.  { ( 0g
`  G ) } )  =  ( x  e.  B  |->  ( 0g
`  G ) )
351, 33, 343eqtri 2462 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  B  |->  x )  =  ( x  e.  B  |->  ( 0g `  G ) )
36 mpteqb 5980 . . . . . . . 8  |-  ( A. x  e.  B  x  e.  B  ->  ( ( x  e.  B  |->  x )  =  ( x  e.  B  |->  ( 0g
`  G ) )  <->  A. x  e.  B  x  =  ( 0g `  G ) ) )
37 id 23 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  B  ->  x  e.  B )
3836, 37mprg 2795 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  B  |->  x )  =  ( x  e.  B  |->  ( 0g
`  G ) )  <->  A. x  e.  B  x  =  ( 0g `  G ) )
3935, 38mpbi 211 . . . . . 6  |-  A. x  e.  B  x  =  ( 0g `  G )
4039rspec 2800 . . . . 5  |-  ( x  e.  B  ->  x  =  ( 0g `  G ) )
41 elsn 4016 . . . . 5  |-  ( x  e.  { ( 0g
`  G ) }  <-> 
x  =  ( 0g
`  G ) )
4240, 41sylibr 215 . . . 4  |-  ( x  e.  B  ->  x  e.  { ( 0g `  G ) } )
4342ssriv 3474 . . 3  |-  B  C_  { ( 0g `  G
) }
447, 24grpidcl 16645 . . . . 5  |-  ( G  e.  Grp  ->  ( 0g `  G )  e.  B )
455, 44ax-mp 5 . . . 4  |-  ( 0g
`  G )  e.  B
46 snssi 4147 . . . 4  |-  ( ( 0g `  G )  e.  B  ->  { ( 0g `  G ) }  C_  B )
4745, 46ax-mp 5 . . 3  |-  { ( 0g `  G ) }  C_  B
4843, 47eqssi 3486 . 2  |-  B  =  { ( 0g `  G ) }
49 fvex 5891 . . 3  |-  ( 0g
`  G )  e. 
_V
5049ensn1 7640 . 2  |-  { ( 0g `  G ) }  ~~  1o
5148, 50eqbrtri 4445 1  |-  B  ~~  1o
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    <-> wb 187    /\ wa 370    = wceq 1437   T. wtru 1438    e. wcel 1870   A.wral 2782   E!wreu 2784   E*wrmo 2785   _Vcvv 3087    C_ wss 3442   (/)c0 3767   {csn 4002   class class class wbr 4426    |-> cmpt 4484    _I cid 4764    X. cxp 4852    |` cres 4856    o. ccom 4858    Fn wfn 5596   -->wf 5597   ` cfv 5601  (class class class)co 6305   1oc1o 7183    ~~ cen 7574   Basecbs 15084   0gc0g 15297   Grpcgrp 16620    GrpHom cghm 16831   ~FG cefg 17291  freeGrpcfrgp 17292  varFGrpcvrgp 17293
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1665  ax-4 1678  ax-5 1751  ax-6 1797  ax-7 1841  ax-8 1872  ax-9 1874  ax-10 1889  ax-11 1894  ax-12 1907  ax-13 2055  ax-ext 2407  ax-rep 4538  ax-sep 4548  ax-nul 4556  ax-pow 4603  ax-pr 4661  ax-un 6597  ax-cnex 9594  ax-resscn 9595  ax-1cn 9596  ax-icn 9597  ax-addcl 9598  ax-addrcl 9599  ax-mulcl 9600  ax-mulrcl 9601  ax-mulcom 9602  ax-addass 9603  ax-mulass 9604  ax-distr 9605  ax-i2m1 9606  ax-1ne0 9607  ax-1rid 9608  ax-rnegex 9609  ax-rrecex 9610  ax-cnre 9611  ax-pre-lttri 9612  ax-pre-lttrn 9613  ax-pre-ltadd 9614  ax-pre-mulgt0 9615
This theorem depends on definitions:  df-bi 188  df-or 371  df-an 372  df-3or 983  df-3an 984  df-tru 1440  df-ex 1660  df-nf 1664  df-sb 1790  df-eu 2270  df-mo 2271  df-clab 2415  df-cleq 2421  df-clel 2424  df-nfc 2579  df-ne 2627  df-nel 2628  df-ral 2787  df-rex 2788  df-reu 2789  df-rmo 2790  df-rab 2791  df-v 3089  df-sbc 3306  df-csb 3402  df-dif 3445  df-un 3447  df-in 3449  df-ss 3456  df-pss 3458  df-nul 3768  df-if 3916  df-pw 3987  df-sn 4003  df-pr 4005  df-tp 4007  df-op 4009  df-ot 4011  df-uni 4223  df-int 4259  df-iun 4304  df-iin 4305  df-br 4427  df-opab 4485  df-mpt 4486  df-tr 4521  df-eprel 4765  df-id 4769  df-po 4775  df-so 4776  df-fr 4813  df-we 4815  df-xp 4860  df-rel 4861  df-cnv 4862  df-co 4863  df-dm 4864  df-rn 4865  df-res 4866  df-ima 4867  df-pred 5399  df-ord 5445  df-on 5446  df-lim 5447  df-suc 5448  df-iota 5565  df-fun 5603  df-fn 5604  df-f 5605  df-f1 5606  df-fo 5607  df-f1o 5608  df-fv 5609  df-riota 6267  df-ov 6308  df-oprab 6309  df-mpt2 6310  df-om 6707  df-1st 6807  df-2nd 6808  df-wrecs 7036  df-recs 7098  df-rdg 7136  df-1o 7190  df-2o 7191  df-oadd 7194  df-er 7371  df-ec 7373  df-qs 7377  df-map 7482  df-pm 7483  df-en 7578  df-dom 7579  df-sdom 7580  df-fin 7581  df-sup 7962  df-card 8372  df-cda 8596  df-pnf 9676  df-mnf 9677  df-xr 9678  df-ltxr 9679  df-le 9680  df-sub 9861  df-neg 9862  df-nn 10610  df-2 10668  df-3 10669  df-4 10670  df-5 10671  df-6 10672  df-7 10673  df-8 10674  df-9 10675  df-10 10676  df-n0 10870  df-z 10938  df-dec 11052  df-uz 11160  df-fz 11783  df-fzo 11914  df-seq 12211  df-hash 12513  df-word 12651  df-lsw 12652  df-concat 12653  df-s1 12654  df-substr 12655  df-splice 12656  df-reverse 12657  df-s2 12929  df-struct 15086  df-ndx 15087  df-slot 15088  df-base 15089  df-sets 15090  df-ress 15091  df-plusg 15165  df-mulr 15166  df-sca 15168  df-vsca 15169  df-ip 15170  df-tset 15171  df-ple 15172  df-ds 15174  df-0g 15299  df-gsum 15300  df-imas 15365  df-qus 15366  df-mgm 16439  df-sgrp 16478  df-mnd 16488  df-mhm 16533  df-submnd 16534  df-frmd 16584  df-vrmd 16585  df-grp 16624  df-minusg 16625  df-ghm 16832  df-efg 17294  df-frgp 17295  df-vrgp 17296
This theorem is referenced by:  frgpcyg  19075
  Copyright terms: Public domain W3C validator