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Theorem mndractfo

Description: An element X of a monoid E is right-invertible iff its right-translation G is surjective. (Contributed by Thierry Arnoux, 3-Aug-2025)

Ref Expression
Hypotheses mndractfo.b B = Base E
mndractfo.z 0 ˙ = 0 E
mndractfo.p + ˙ = + E
mndractfo.f G = a B a + ˙ X
mndractfo.e φ E Mnd
mndractfo.x φ X B
Assertion mndractfo φ G : B onto B y B y + ˙ X = 0 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mndractfo.b B = Base E
2 mndractfo.z 0 ˙ = 0 E
3 mndractfo.p + ˙ = + E
4 mndractfo.f G = a B a + ˙ X
5 mndractfo.e φ E Mnd
6 mndractfo.x φ X B
7 simpr φ G : B onto B G : B onto B
8 1 2 mndidcl E Mnd 0 ˙ B
9 5 8 syl φ 0 ˙ B
10 9 adantr φ G : B onto B 0 ˙ B
11 foelcdmi G : B onto B 0 ˙ B y B G y = 0 ˙
12 7 10 11 syl2anc φ G : B onto B y B G y = 0 ˙
13 oveq1 a = y a + ˙ X = y + ˙ X
14 simpr φ G : B onto B y B y B
15 ovexd φ G : B onto B y B y + ˙ X V
16 4 13 14 15 fvmptd3 φ G : B onto B y B G y = y + ˙ X
17 16 eqeq1d φ G : B onto B y B G y = 0 ˙ y + ˙ X = 0 ˙
18 17 biimpd φ G : B onto B y B G y = 0 ˙ y + ˙ X = 0 ˙
19 18 reximdva φ G : B onto B y B G y = 0 ˙ y B y + ˙ X = 0 ˙
20 12 19 mpd φ G : B onto B y B y + ˙ X = 0 ˙
21 5 adantr φ a B E Mnd
22 simpr φ a B a B
23 6 adantr φ a B X B
24 1 3 21 22 23 mndcld φ a B a + ˙ X B
25 24 4 fmptd φ G : B B
26 25 ad2antrr φ y B y + ˙ X = 0 ˙ G : B B
27 fveq2 x = z + ˙ y G x = G z + ˙ y
28 27 eqeq2d x = z + ˙ y z = G x z = G z + ˙ y
29 5 ad3antrrr φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B E Mnd
30 simpr φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B z B
31 simpllr φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B y B
32 1 3 29 30 31 mndcld φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B z + ˙ y B
33 6 ad3antrrr φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B X B
34 1 3 29 30 31 33 mndassd φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B z + ˙ y + ˙ X = z + ˙ y + ˙ X
35 oveq1 a = z + ˙ y a + ˙ X = z + ˙ y + ˙ X
36 ovexd φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B z + ˙ y + ˙ X V
37 4 35 32 36 fvmptd3 φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B G z + ˙ y = z + ˙ y + ˙ X
38 simplr φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B y + ˙ X = 0 ˙
39 38 oveq2d φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B z + ˙ y + ˙ X = z + ˙ 0 ˙
40 1 3 2 mndrid E Mnd z B z + ˙ 0 ˙ = z
41 29 30 40 syl2anc φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B z + ˙ 0 ˙ = z
42 39 41 eqtr2d φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B z = z + ˙ y + ˙ X
43 34 37 42 3eqtr4rd φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B z = G z + ˙ y
44 28 32 43 rspcedvdw φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B x B z = G x
45 44 ralrimiva φ y B y + ˙ X = 0 ˙ z B x B z = G x
46 dffo3 G : B onto B G : B B z B x B z = G x
47 26 45 46 sylanbrc φ y B y + ˙ X = 0 ˙ G : B onto B
48 47 r19.29an φ y B y + ˙ X = 0 ˙ G : B onto B
49 20 48 impbida φ G : B onto B y B y + ˙ X = 0 ˙