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

Theorem idnghm 22357
Description: The identity operator is a normed group homomorphism. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Oct-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
idnghm.2 𝑉 = (Base‘𝑆)
Assertion
Ref Expression
idnghm (𝑆 ∈ NrmGrp → ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 NGHom 𝑆))

Proof of Theorem idnghm
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2610 . . . . 5 (𝑆 normOp 𝑆) = (𝑆 normOp 𝑆)
2 idnghm.2 . . . . 5 𝑉 = (Base‘𝑆)
3 eqid 2610 . . . . 5 (0g𝑆) = (0g𝑆)
41, 2, 3nmoid 22356 . . . 4 ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g𝑆)} ⊊ 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) = 1)
5 1re 9918 . . . 4 1 ∈ ℝ
64, 5syl6eqel 2696 . . 3 ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g𝑆)} ⊊ 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ)
7 eleq2 2677 . . . . . . . . . 10 ({(0g𝑆)} = 𝑉 → (𝑥 ∈ {(0g𝑆)} ↔ 𝑥𝑉))
87biimpar 501 . . . . . . . . 9 (({(0g𝑆)} = 𝑉𝑥𝑉) → 𝑥 ∈ {(0g𝑆)})
9 elsni 4142 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ {(0g𝑆)} → 𝑥 = (0g𝑆))
108, 9syl 17 . . . . . . . 8 (({(0g𝑆)} = 𝑉𝑥𝑉) → 𝑥 = (0g𝑆))
1110mpteq2dva 4672 . . . . . . 7 ({(0g𝑆)} = 𝑉 → (𝑥𝑉𝑥) = (𝑥𝑉 ↦ (0g𝑆)))
12 mptresid 5375 . . . . . . . 8 (𝑥𝑉𝑥) = ( I ↾ 𝑉)
1312eqcomi 2619 . . . . . . 7 ( I ↾ 𝑉) = (𝑥𝑉𝑥)
14 fconstmpt 5085 . . . . . . 7 (𝑉 × {(0g𝑆)}) = (𝑥𝑉 ↦ (0g𝑆))
1511, 13, 143eqtr4g 2669 . . . . . 6 ({(0g𝑆)} = 𝑉 → ( I ↾ 𝑉) = (𝑉 × {(0g𝑆)}))
1615fveq2d 6107 . . . . 5 ({(0g𝑆)} = 𝑉 → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) = ((𝑆 normOp 𝑆)‘(𝑉 × {(0g𝑆)})))
171, 2, 3nmo0 22349 . . . . . 6 ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑆 ∈ NrmGrp) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘(𝑉 × {(0g𝑆)})) = 0)
1817anidms 675 . . . . 5 (𝑆 ∈ NrmGrp → ((𝑆 normOp 𝑆)‘(𝑉 × {(0g𝑆)})) = 0)
1916, 18sylan9eqr 2666 . . . 4 ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g𝑆)} = 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) = 0)
20 0re 9919 . . . 4 0 ∈ ℝ
2119, 20syl6eqel 2696 . . 3 ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ {(0g𝑆)} = 𝑉) → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ)
22 ngpgrp 22213 . . . . . 6 (𝑆 ∈ NrmGrp → 𝑆 ∈ Grp)
232, 3grpidcl 17273 . . . . . 6 (𝑆 ∈ Grp → (0g𝑆) ∈ 𝑉)
2422, 23syl 17 . . . . 5 (𝑆 ∈ NrmGrp → (0g𝑆) ∈ 𝑉)
2524snssd 4281 . . . 4 (𝑆 ∈ NrmGrp → {(0g𝑆)} ⊆ 𝑉)
26 sspss 3668 . . . 4 ({(0g𝑆)} ⊆ 𝑉 ↔ ({(0g𝑆)} ⊊ 𝑉 ∨ {(0g𝑆)} = 𝑉))
2725, 26sylib 207 . . 3 (𝑆 ∈ NrmGrp → ({(0g𝑆)} ⊊ 𝑉 ∨ {(0g𝑆)} = 𝑉))
286, 21, 27mpjaodan 823 . 2 (𝑆 ∈ NrmGrp → ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ)
29 id 22 . . 3 (𝑆 ∈ NrmGrp → 𝑆 ∈ NrmGrp)
302idghm 17498 . . . 4 (𝑆 ∈ Grp → ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑆))
3122, 30syl 17 . . 3 (𝑆 ∈ NrmGrp → ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑆))
321isnghm2 22338 . . 3 ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑆 ∈ NrmGrp ∧ ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑆)) → (( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 NGHom 𝑆) ↔ ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ))
3329, 31, 32mpd3an23 1418 . 2 (𝑆 ∈ NrmGrp → (( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 NGHom 𝑆) ↔ ((𝑆 normOp 𝑆)‘( I ↾ 𝑉)) ∈ ℝ))
3428, 33mpbird 246 1 (𝑆 ∈ NrmGrp → ( I ↾ 𝑉) ∈ (𝑆 NGHom 𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 195  wo 382  wa 383   = wceq 1475  wcel 1977  wss 3540  wpss 3541  {csn 4125  cmpt 4643   I cid 4948   × cxp 5036  cres 5040  cfv 5804  (class class class)co 6549  cr 9814  0cc0 9815  1c1 9816  Basecbs 15695  0gc0g 15923  Grpcgrp 17245   GrpHom cghm 17480  NrmGrpcngp 22192   normOp cnmo 22319   NGHom cnghm 22320
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-er 7629  df-map 7746  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-sup 8231  df-inf 8232  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-q 11665  df-rp 11709  df-xneg 11822  df-xadd 11823  df-xmul 11824  df-ico 12052  df-0g 15925  df-topgen 15927  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-mhm 17158  df-grp 17248  df-ghm 17481  df-psmet 19559  df-xmet 19560  df-met 19561  df-bl 19562  df-mopn 19563  df-top 20521  df-bases 20522  df-topon 20523  df-topsp 20524  df-xms 21935  df-ms 21936  df-nm 22197  df-ngp 22198  df-nmo 22322  df-nghm 22323
This theorem is referenced by:  idnmhm  22368
  Copyright terms: Public domain W3C validator