Metamath Proof Explorer


Theorem abl1

Description: The (smallest) structure representing atrivial abelian group. (Contributed by AV, 28-Apr-2019)

Ref Expression
Hypothesis abl1.m ⊢ M = Base ndx I + ndx I I I
Assertion abl1 ⊢ I ∈ V → M ∈ Abel

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 abl1.m ⊢ M = Base ndx I + ndx I I I
2 1 grp1 ⊢ I ∈ V → M ∈ Grp
3 eqidd ⊢ I ∈ V → I I I I I = I I I I I
4 oveq1 ⊢ a = I → a I I I b = I I I I b
5 oveq2 ⊢ a = I → b I I I a = b I I I I
6 4 5 eqeq12d ⊢ a = I → a I I I b = b I I I a ↔ I I I I b = b I I I I
7 6 ralbidv ⊢ a = I → ∀ b ∈ I a I I I b = b I I I a ↔ ∀ b ∈ I I I I I b = b I I I I
8 7 ralsng ⊢ I ∈ V → ∀ a ∈ I ∀ b ∈ I a I I I b = b I I I a ↔ ∀ b ∈ I I I I I b = b I I I I
9 oveq2 ⊢ b = I → I I I I b = I I I I I
10 oveq1 ⊢ b = I → b I I I I = I I I I I
11 9 10 eqeq12d ⊢ b = I → I I I I b = b I I I I ↔ I I I I I = I I I I I
12 11 ralsng ⊢ I ∈ V → ∀ b ∈ I I I I I b = b I I I I ↔ I I I I I = I I I I I
13 8 12 bitrd ⊢ I ∈ V → ∀ a ∈ I ∀ b ∈ I a I I I b = b I I I a ↔ I I I I I = I I I I I
14 3 13 mpbird ⊢ I ∈ V → ∀ a ∈ I ∀ b ∈ I a I I I b = b I I I a
15 snex ⊢ I ∈ V
16 1 grpbase ⊢ I ∈ V → I = Base M
17 15 16 ax-mp ⊢ I = Base M
18 snex ⊢ I I I ∈ V
19 1 grpplusg ⊢ I I I ∈ V → I I I = + M
20 18 19 ax-mp ⊢ I I I = + M
21 17 20 isabl2 ⊢ M ∈ Abel ↔ M ∈ Grp ∧ ∀ a ∈ I ∀ b ∈ I a I I I b = b I I I a
22 2 14 21 sylanbrc ⊢ I ∈ V → M ∈ Abel