Theorem lsssubg 14473

Description: All subspaces are subgroups. (Contributed by Stefan O'Rear, 11-Dec-2014.)

Hypothesis

Ref	Expression
lsssubg.s	|- S = ( LSubSp ` W )

Assertion

Ref	Expression
lsssubg	|- ( ( W e. LMod /\ U e. S ) -> U e. (SubGrp ` W ) )

Proof of Theorem lsssubg

Dummy variables x y w are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2231	. . 3 |- ( Base ` W ) = ( Base ` W )
2		lsssubg.s	. . 3 |- S = ( LSubSp ` W )
3	1, 2	lssssg 14456	. 2 |- ( ( W e. LMod /\ U e. S ) -> U C_ ( Base ` W ) )
4		eqid 2231	. . . 4 |- ( 0g ` W ) = ( 0g ` W )
5	4, 2	lss0cl 14465	. . 3 |- ( ( W e. LMod /\ U e. S ) -> ( 0g ` W ) e. U )
6		elex2 2820	. . 3 |- ( ( 0g ` W ) e. U -> E. w w e. U )
7	5, 6	syl 14	. 2 |- ( ( W e. LMod /\ U e. S ) -> E. w w e. U )
8		eqid 2231	. . . . . . 7 |- ( +g ` W ) = ( +g ` W )
9	8, 2	lssvacl 14461	. . . . . 6 |- ( ( ( W e. LMod /\ U e. S ) /\ ( x e. U /\ y e. U ) ) -> ( x ( +g ` W ) y ) e. U )
10	9	anassrs 400	. . . . 5 |- ( ( ( ( W e. LMod /\ U e. S ) /\ x e. U ) /\ y e. U ) -> ( x ( +g ` W ) y ) e. U )
11	10	ralrimiva 2606	. . . 4 |- ( ( ( W e. LMod /\ U e. S ) /\ x e. U ) -> A. y e. U ( x ( +g ` W ) y ) e. U )
12		eqid 2231	. . . . . 6 |- ( invg ` W ) = ( invg ` W )
13	2, 12	lssvnegcl 14472	. . . . 5 |- ( ( W e. LMod /\ U e. S /\ x e. U ) -> ( ( invg ` W ) ` x ) e. U )
14	13	3expa 1230	. . . 4 |- ( ( ( W e. LMod /\ U e. S ) /\ x e. U ) -> ( ( invg ` W ) ` x ) e. U )
15	11, 14	jca 306	. . 3 |- ( ( ( W e. LMod /\ U e. S ) /\ x e. U ) -> ( A. y e. U ( x ( +g ` W ) y ) e. U /\ ( ( invg ` W ) ` x ) e. U ) )
16	15	ralrimiva 2606	. 2 |- ( ( W e. LMod /\ U e. S ) -> A. x e. U ( A. y e. U ( x ( +g ` W ) y ) e. U /\ ( ( invg ` W ) ` x ) e. U ) )
17		lmodgrp 14390	. . . 4 |- ( W e. LMod -> W e. Grp )
18	17	adantr 276	. . 3 |- ( ( W e. LMod /\ U e. S ) -> W e. Grp )
19	1, 8, 12	issubg2m 13856	. . 3 |- ( W e. Grp -> ( U e. (SubGrp ` W ) <-> ( U C_ ( Base ` W ) /\ E. w w e. U /\ A. x e. U ( A. y e. U ( x ( +g ` W ) y ) e. U /\ ( ( invg ` W ) ` x ) e. U ) ) ) )
20	18, 19	syl 14	. 2 |- ( ( W e. LMod /\ U e. S ) -> ( U e. (SubGrp ` W ) <-> ( U C_ ( Base ` W ) /\ E. w w e. U /\ A. x e. U ( A. y e. U ( x ( +g ` W ) y ) e. U /\ ( ( invg ` W ) ` x ) e. U ) ) ) )
21	3, 7, 16, 20	mpbir3and 1207	1 |- ( ( W e. LMod /\ U e. S ) -> U e. (SubGrp ` W ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   /\ w3a 1005   = wceq 1398   E.wex 1541   e. wcel 2202   A.wral 2511   C_ wss 3201   ` cfv 5333  (class class class)co 6028   Basecbs 13162   +g cplusg 13240   0gc0g 13419   Grpcgrp 13663   invgcminusg 13664  SubGrpcsubg 13834   LModclmod 14383   LSubSpclss 14448

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 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4209  ax-sep 4212  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-cnex 8183  ax-resscn 8184  ax-1cn 8185  ax-1re 8186  ax-icn 8187  ax-addcl 8188  ax-addrcl 8189  ax-mulcl 8190  ax-addcom 8192  ax-addass 8194  ax-i2m1 8197  ax-0lt1 8198  ax-0id 8200  ax-rnegex 8201  ax-pre-ltirr 8204  ax-pre-ltadd 8208

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rmo 2519  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-nul 3497  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-id 4396  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-pnf 8275  df-mnf 8276  df-ltxr 8278  df-inn 9203  df-2 9261  df-3 9262  df-4 9263  df-5 9264  df-6 9265  df-ndx 13165  df-slot 13166  df-base 13168  df-sets 13169  df-iress 13170  df-plusg 13253  df-mulr 13254  df-sca 13256  df-vsca 13257  df-0g 13421  df-mgm 13519  df-sgrp 13565  df-mnd 13580  df-grp 13666  df-minusg 13667  df-sbg 13668  df-subg 13837  df-mgp 14015  df-ur 14054  df-ring 14092  df-lmod 14385  df-lssm 14449

This theorem is referenced by:  lsssssubg  14474  islss3  14475  islss4  14478  lspsnsubg  14492