Theorem conjnsg 13869

Description: A normal subgroup is unchanged under conjugation. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jan-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
conjghm.x	|- X = ( Base ` G )
conjghm.p	|- .+ = ( +g ` G )
conjghm.m	|- .- = ( -g ` G )
conjsubg.f	|- F = ( x e. S |-> ( ( A .+ x ) .- A ) )

Assertion

Ref	Expression
conjnsg	|- ( ( S e. (NrmSGrp ` G ) /\ A e. X ) -> S = ran F )

Distinct variable groups:   x, .-   x, .+   x, A   x, G   x, S   x, X

Allowed substitution hint:   F( x)

Proof of Theorem conjnsg

Dummy variables y z are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nsgsubg 13793	. 2 |- ( S e. (NrmSGrp ` G ) -> S e. (SubGrp ` G ) )
2		eqid 2231	. . . . . 6 |- { y e. X | A. z e. X ( ( y .+ z ) e. S <-> ( z .+ y ) e. S ) } = { y e. X | A. z e. X ( ( y .+ z ) e. S <-> ( z .+ y ) e. S ) }
3		conjghm.x	. . . . . 6 |- X = ( Base ` G )
4		conjghm.p	. . . . . 6 |- .+ = ( +g ` G )
5	2, 3, 4	isnsg4 13800	. . . . 5 |- ( S e. (NrmSGrp ` G ) <-> ( S e. (SubGrp ` G ) /\ { y e. X | A. z e. X ( ( y .+ z ) e. S <-> ( z .+ y ) e. S ) } = X ) )
6	5	simprbi 275	. . . 4 |- ( S e. (NrmSGrp ` G ) -> { y e. X | A. z e. X ( ( y .+ z ) e. S <-> ( z .+ y ) e. S ) } = X )
7	6	eleq2d 2301	. . 3 |- ( S e. (NrmSGrp ` G ) -> ( A e. { y e. X | A. z e. X ( ( y .+ z ) e. S <-> ( z .+ y ) e. S ) } <-> A e. X ) )
8	7	biimpar 297	. 2 |- ( ( S e. (NrmSGrp ` G ) /\ A e. X ) -> A e. { y e. X | A. z e. X ( ( y .+ z ) e. S <-> ( z .+ y ) e. S ) } )
9		conjghm.m	. . 3 |- .- = ( -g ` G )
10		conjsubg.f	. . 3 |- F = ( x e. S |-> ( ( A .+ x ) .- A ) )
11	3, 4, 9, 10, 2	conjnmz 13867	. 2 |- ( ( S e. (SubGrp ` G ) /\ A e. { y e. X | A. z e. X ( ( y .+ z ) e. S <-> ( z .+ y ) e. S ) } ) -> S = ran F )
12	1, 8, 11	syl2an2r 599	1 |- ( ( S e. (NrmSGrp ` G ) /\ A e. X ) -> S = ran F )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1397   e. wcel 2202   A.wral 2510   {crab 2514   |-> cmpt 4150   ran crn 4726   ` cfv 5326  (class class class)co 6018   Basecbs 13083   +g cplusg 13161   -gcsg 13586  SubGrpcsubg 13755  NrmSGrpcnsg 13756

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-cnex 8123  ax-resscn 8124  ax-1re 8126  ax-addrcl 8129

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rmo 2518  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-id 4390  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-riota 5971  df-ov 6021  df-oprab 6022  df-mpo 6023  df-1st 6303  df-2nd 6304  df-inn 9144  df-2 9202  df-ndx 13086  df-slot 13087  df-base 13089  df-plusg 13174  df-0g 13342  df-mgm 13440  df-sgrp 13486  df-mnd 13501  df-grp 13587  df-minusg 13588  df-sbg 13589  df-subg 13758  df-nsg 13759

This theorem is referenced by: (None)