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Description: The (smallest) structure representing atrivial group. According to Wikipedia ("Trivial group", 28-Apr-2019, https://en.wikipedia.org/wiki/Trivial_group ) "In mathematics, a trivial group is a group consisting of a single element. All such groups are isomorphic, so one often speaks ofthe trivial group. The single element of the trivial group is the identity element". (Contributed by AV, 28-Apr-2019)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypothesis | grp1.m | ⊢ 𝑀 = { 〈 ( Base ‘ ndx ) , { 𝐼 } 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 〉 } | |
| Assertion | grp1 | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → 𝑀 ∈ Grp ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | grp1.m | ⊢ 𝑀 = { 〈 ( Base ‘ ndx ) , { 𝐼 } 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 〉 } | |
| 2 | 1 | mnd1 | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → 𝑀 ∈ Mnd ) |
| 3 | df-ov | ⊢ ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } ‘ 〈 𝐼 , 𝐼 〉 ) | |
| 4 | opex | ⊢ 〈 𝐼 , 𝐼 〉 ∈ V | |
| 5 | fvsng | ⊢ ( ( 〈 𝐼 , 𝐼 〉 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ 𝑉 ) → ( { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } ‘ 〈 𝐼 , 𝐼 〉 ) = 𝐼 ) | |
| 6 | 4 5 | mpan | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } ‘ 〈 𝐼 , 𝐼 〉 ) = 𝐼 ) |
| 7 | 3 6 | eqtrid | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = 𝐼 ) |
| 8 | 1 | mnd1id | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( 0g ‘ 𝑀 ) = 𝐼 ) |
| 9 | 7 8 | eqtr4d | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ) |
| 10 | oveq2 | ⊢ ( 𝑖 = 𝐼 → ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑖 ) = ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) ) | |
| 11 | 10 | eqeq1d | ⊢ ( 𝑖 = 𝐼 → ( ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑖 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ↔ ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ) ) |
| 12 | 11 | rexbidv | ⊢ ( 𝑖 = 𝐼 → ( ∃ 𝑒 ∈ { 𝐼 } ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑖 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ↔ ∃ 𝑒 ∈ { 𝐼 } ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ) ) |
| 13 | 12 | ralsng | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( ∀ 𝑖 ∈ { 𝐼 } ∃ 𝑒 ∈ { 𝐼 } ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑖 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ↔ ∃ 𝑒 ∈ { 𝐼 } ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ) ) |
| 14 | oveq1 | ⊢ ( 𝑒 = 𝐼 → ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) ) | |
| 15 | 14 | eqeq1d | ⊢ ( 𝑒 = 𝐼 → ( ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ↔ ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ) ) |
| 16 | 15 | rexsng | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( ∃ 𝑒 ∈ { 𝐼 } ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ↔ ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ) ) |
| 17 | 13 16 | bitrd | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( ∀ 𝑖 ∈ { 𝐼 } ∃ 𝑒 ∈ { 𝐼 } ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑖 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ↔ ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ) ) |
| 18 | 9 17 | mpbird | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ∀ 𝑖 ∈ { 𝐼 } ∃ 𝑒 ∈ { 𝐼 } ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑖 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ) |
| 19 | snex | ⊢ { 𝐼 } ∈ V | |
| 20 | 1 | grpbase | ⊢ ( { 𝐼 } ∈ V → { 𝐼 } = ( Base ‘ 𝑀 ) ) |
| 21 | 19 20 | ax-mp | ⊢ { 𝐼 } = ( Base ‘ 𝑀 ) |
| 22 | snex | ⊢ { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } ∈ V | |
| 23 | 1 | grpplusg | ⊢ ( { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } ∈ V → { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } = ( +g ‘ 𝑀 ) ) |
| 24 | 22 23 | ax-mp | ⊢ { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } = ( +g ‘ 𝑀 ) |
| 25 | eqid | ⊢ ( 0g ‘ 𝑀 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) | |
| 26 | 21 24 25 | isgrp | ⊢ ( 𝑀 ∈ Grp ↔ ( 𝑀 ∈ Mnd ∧ ∀ 𝑖 ∈ { 𝐼 } ∃ 𝑒 ∈ { 𝐼 } ( 𝑒 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑖 ) = ( 0g ‘ 𝑀 ) ) ) |
| 27 | 2 18 26 | sylanbrc | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → 𝑀 ∈ Grp ) |