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Theorem 0nsg

Description: The zero subgroup is normal. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Feb-2015)

Ref Expression
Hypothesis 0nsg.z ⊢ 0 ˙ = 0 G
Assertion 0nsg ⊢ G ∈ Grp → 0 ˙ ∈ NrmSGrp ⁡ G

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 0nsg.z ⊢ 0 ˙ = 0 G
2 1 0subg ⊢ G ∈ Grp → 0 ˙ ∈ SubGrp ⁡ G
3 elsni ⊢ y ∈ 0 ˙ → y = 0 ˙
4 3 ad2antll ⊢ G ∈ Grp ∧ x ∈ Base G ∧ y ∈ 0 ˙ → y = 0 ˙
5 4 oveq2d ⊢ G ∈ Grp ∧ x ∈ Base G ∧ y ∈ 0 ˙ → x + G y = x + G 0 ˙
6 eqid ⊢ Base G = Base G
7 eqid ⊢ + G = + G
8 6 7 1 grprid ⊢ G ∈ Grp ∧ x ∈ Base G → x + G 0 ˙ = x
9 8 adantrr ⊢ G ∈ Grp ∧ x ∈ Base G ∧ y ∈ 0 ˙ → x + G 0 ˙ = x
10 5 9 eqtrd ⊢ G ∈ Grp ∧ x ∈ Base G ∧ y ∈ 0 ˙ → x + G y = x
11 10 oveq1d ⊢ G ∈ Grp ∧ x ∈ Base G ∧ y ∈ 0 ˙ → x + G y - G x = x - G x
12 eqid ⊢ - G = - G
13 6 1 12 grpsubid ⊢ G ∈ Grp ∧ x ∈ Base G → x - G x = 0 ˙
14 13 adantrr ⊢ G ∈ Grp ∧ x ∈ Base G ∧ y ∈ 0 ˙ → x - G x = 0 ˙
15 11 14 eqtrd ⊢ G ∈ Grp ∧ x ∈ Base G ∧ y ∈ 0 ˙ → x + G y - G x = 0 ˙
16 ovex ⊢ x + G y - G x ∈ V
17 16 elsn ⊢ x + G y - G x ∈ 0 ˙ ↔ x + G y - G x = 0 ˙
18 15 17 sylibr ⊢ G ∈ Grp ∧ x ∈ Base G ∧ y ∈ 0 ˙ → x + G y - G x ∈ 0 ˙
19 18 ralrimivva ⊢ G ∈ Grp → ∀ x ∈ Base G ∀ y ∈ 0 ˙ x + G y - G x ∈ 0 ˙
20 6 7 12 isnsg3 ⊢ 0 ˙ ∈ NrmSGrp ⁡ G ↔ 0 ˙ ∈ SubGrp ⁡ G ∧ ∀ x ∈ Base G ∀ y ∈ 0 ˙ x + G y - G x ∈ 0 ˙
21 2 19 20 sylanbrc ⊢ G ∈ Grp → 0 ˙ ∈ NrmSGrp ⁡ G