Theorem conjnsg 13411

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 13335	. 2 |- ( S e. (NrmSGrp ` G ) -> S e. (SubGrp ` G ) )
2		eqid 2196	. . . . . 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 13342	. . . . 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 2266	. . 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 13409	. 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 595	1 |- ( ( S e. (NrmSGrp ` G ) /\ A e. X ) -> S = ran F )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1364   e. wcel 2167   A.wral 2475   {crab 2479   |-> cmpt 4094   ran crn 4664   ` cfv 5258  (class class class)co 5922   Basecbs 12678   +g cplusg 12755   -gcsg 13134  SubGrpcsubg 13297  NrmSGrpcnsg 13298

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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4148  ax-sep 4151  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1re 7973  ax-addrcl 7976

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-id 4328  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-riota 5877  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-inn 8991  df-2 9049  df-ndx 12681  df-slot 12682  df-base 12684  df-plusg 12768  df-0g 12929  df-mgm 12999  df-sgrp 13045  df-mnd 13058  df-grp 13135  df-minusg 13136  df-sbg 13137  df-subg 13300  df-nsg 13301

This theorem is referenced by: (None)