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Description: The structure with one element and the only closed internal operation for a singleton is a magma. (Contributed by AV, 10-Feb-2020)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypothesis | mgm1.m | ⊢ 𝑀 = { 〈 ( Base ‘ ndx ) , { 𝐼 } 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 〉 } | |
| Assertion | mgm1 | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → 𝑀 ∈ Mgm ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | mgm1.m | ⊢ 𝑀 = { 〈 ( Base ‘ ndx ) , { 𝐼 } 〉 , 〈 ( +g ‘ ndx ) , { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 〉 } | |
| 2 | df-ov | ⊢ ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = ( { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } ‘ 〈 𝐼 , 𝐼 〉 ) | |
| 3 | opex | ⊢ 〈 𝐼 , 𝐼 〉 ∈ V | |
| 4 | fvsng | ⊢ ( ( 〈 𝐼 , 𝐼 〉 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ 𝑉 ) → ( { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } ‘ 〈 𝐼 , 𝐼 〉 ) = 𝐼 ) | |
| 5 | 3 4 | mpan | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } ‘ 〈 𝐼 , 𝐼 〉 ) = 𝐼 ) |
| 6 | 2 5 | eqtrid | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) = 𝐼 ) |
| 7 | snidg | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → 𝐼 ∈ { 𝐼 } ) | |
| 8 | 6 7 | eqeltrd | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) ∈ { 𝐼 } ) |
| 9 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝐼 → ( 𝑥 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) = ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ) | |
| 10 | 9 | eleq1d | ⊢ ( 𝑥 = 𝐼 → ( ( 𝑥 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ↔ ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ) ) |
| 11 | 10 | ralbidv | ⊢ ( 𝑥 = 𝐼 → ( ∀ 𝑦 ∈ { 𝐼 } ( 𝑥 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ↔ ∀ 𝑦 ∈ { 𝐼 } ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ) ) |
| 12 | 11 | ralsng | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( ∀ 𝑥 ∈ { 𝐼 } ∀ 𝑦 ∈ { 𝐼 } ( 𝑥 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ↔ ∀ 𝑦 ∈ { 𝐼 } ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ) ) |
| 13 | oveq2 | ⊢ ( 𝑦 = 𝐼 → ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) = ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) ) | |
| 14 | 13 | eleq1d | ⊢ ( 𝑦 = 𝐼 → ( ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ↔ ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) ∈ { 𝐼 } ) ) |
| 15 | 14 | ralsng | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( ∀ 𝑦 ∈ { 𝐼 } ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ↔ ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) ∈ { 𝐼 } ) ) |
| 16 | 12 15 | bitrd | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( ∀ 𝑥 ∈ { 𝐼 } ∀ 𝑦 ∈ { 𝐼 } ( 𝑥 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ↔ ( 𝐼 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝐼 ) ∈ { 𝐼 } ) ) |
| 17 | 8 16 | mpbird | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ∀ 𝑥 ∈ { 𝐼 } ∀ 𝑦 ∈ { 𝐼 } ( 𝑥 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ) |
| 18 | snex | ⊢ { 𝐼 } ∈ V | |
| 19 | 1 | grpbase | ⊢ ( { 𝐼 } ∈ V → { 𝐼 } = ( Base ‘ 𝑀 ) ) |
| 20 | 18 19 | ax-mp | ⊢ { 𝐼 } = ( Base ‘ 𝑀 ) |
| 21 | snex | ⊢ { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } ∈ V | |
| 22 | 1 | grpplusg | ⊢ ( { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } ∈ V → { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } = ( +g ‘ 𝑀 ) ) |
| 23 | 21 22 | ax-mp | ⊢ { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } = ( +g ‘ 𝑀 ) |
| 24 | 20 23 | ismgmn0 | ⊢ ( 𝐼 ∈ { 𝐼 } → ( 𝑀 ∈ Mgm ↔ ∀ 𝑥 ∈ { 𝐼 } ∀ 𝑦 ∈ { 𝐼 } ( 𝑥 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ) ) |
| 25 | 7 24 | syl | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → ( 𝑀 ∈ Mgm ↔ ∀ 𝑥 ∈ { 𝐼 } ∀ 𝑦 ∈ { 𝐼 } ( 𝑥 { 〈 〈 𝐼 , 𝐼 〉 , 𝐼 〉 } 𝑦 ) ∈ { 𝐼 } ) ) |
| 26 | 17 25 | mpbird | ⊢ ( 𝐼 ∈ 𝑉 → 𝑀 ∈ Mgm ) |