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Theorem sgrppropd 13626
Description: If two structures are sets, have the same base set, and the values of their group (addition) operations are equal for all pairs of elements of the base set, one is a semigroup iff the other one is. (Contributed by AV, 15-Feb-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
sgrppropd.k  |-  ( ph  ->  K  e.  V )
sgrppropd.l  |-  ( ph  ->  L  e.  W )
sgrppropd.1  |-  ( ph  ->  B  =  ( Base `  K ) )
sgrppropd.2  |-  ( ph  ->  B  =  ( Base `  L ) )
sgrppropd.3  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  -> 
( x ( +g  `  K ) y )  =  ( x ( +g  `  L ) y ) )
Assertion
Ref Expression
sgrppropd  |-  ( ph  ->  ( K  e. Smgrp  <->  L  e. Smgrp ) )
Distinct variable groups:    x, y, B   
x, K, y    ph, x, y    x, L, y
Allowed substitution hints:    V( x, y)    W( x, y)

Proof of Theorem sgrppropd
Dummy variables  u  v  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simplr 529 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  K  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  ->  K  e. Smgrp )
2 simprl 531 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  K  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  ->  x  e.  B )
3 sgrppropd.1 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  B  =  ( Base `  K ) )
43ad2antrr 488 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  K  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  ->  B  =  ( Base `  K ) )
52, 4eleqtrd 2311 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  K  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  ->  x  e.  ( Base `  K ) )
6 simprr 533 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  K  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  -> 
y  e.  B )
76, 4eleqtrd 2311 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  K  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  -> 
y  e.  ( Base `  K ) )
8 eqid 2232 . . . . . . 7  |-  ( Base `  K )  =  (
Base `  K )
9 eqid 2232 . . . . . . 7  |-  ( +g  `  K )  =  ( +g  `  K )
108, 9sgrpcl 13622 . . . . . 6  |-  ( ( K  e. Smgrp  /\  x  e.  ( Base `  K
)  /\  y  e.  ( Base `  K )
)  ->  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  (
Base `  K )
)
111, 5, 7, 10syl3anc 1274 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  K  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  -> 
( x ( +g  `  K ) y )  e.  ( Base `  K
) )
1211, 4eleqtrrd 2312 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  K  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  -> 
( x ( +g  `  K ) y )  e.  B )
1312ralrimivva 2624 . . 3  |-  ( (
ph  /\  K  e. Smgrp )  ->  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x ( +g  `  K ) y )  e.  B )
1413ex 115 . 2  |-  ( ph  ->  ( K  e. Smgrp  ->  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B ) )
15 simplr 529 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  L  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  ->  L  e. Smgrp )
16 simprl 531 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  L  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  ->  x  e.  B )
17 sgrppropd.2 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  B  =  ( Base `  L ) )
1817ad2antrr 488 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  L  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  ->  B  =  ( Base `  L ) )
1916, 18eleqtrd 2311 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  L  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  ->  x  e.  ( Base `  L ) )
20 simprr 533 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  L  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  -> 
y  e.  B )
2120, 18eleqtrd 2311 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  L  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  -> 
y  e.  ( Base `  L ) )
22 eqid 2232 . . . . . . 7  |-  ( Base `  L )  =  (
Base `  L )
23 eqid 2232 . . . . . . 7  |-  ( +g  `  L )  =  ( +g  `  L )
2422, 23sgrpcl 13622 . . . . . 6  |-  ( ( L  e. Smgrp  /\  x  e.  ( Base `  L
)  /\  y  e.  ( Base `  L )
)  ->  ( x
( +g  `  L ) y )  e.  (
Base `  L )
)
2515, 19, 21, 24syl3anc 1274 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  L  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  -> 
( x ( +g  `  L ) y )  e.  ( Base `  L
) )
26 sgrppropd.3 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  -> 
( x ( +g  `  K ) y )  =  ( x ( +g  `  L ) y ) )
2726adantlr 477 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  L  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  -> 
( x ( +g  `  K ) y )  =  ( x ( +g  `  L ) y ) )
2825, 27, 183eltr4d 2316 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  L  e. Smgrp )  /\  ( x  e.  B  /\  y  e.  B ) )  -> 
( x ( +g  `  K ) y )  e.  B )
2928ralrimivva 2624 . . 3  |-  ( (
ph  /\  L  e. Smgrp )  ->  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x ( +g  `  K ) y )  e.  B )
3029ex 115 . 2  |-  ( ph  ->  ( L  e. Smgrp  ->  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B ) )
31 sgrppropd.k . . . . . 6  |-  ( ph  ->  K  e.  V )
328, 9issgrpv 13617 . . . . . 6  |-  ( K  e.  V  ->  ( K  e. Smgrp  <->  A. u  e.  (
Base `  K ) A. v  e.  ( Base `  K ) ( ( u ( +g  `  K ) v )  e.  ( Base `  K
)  /\  A. w  e.  ( Base `  K
) ( ( u ( +g  `  K
) v ) ( +g  `  K ) w )  =  ( u ( +g  `  K
) ( v ( +g  `  K ) w ) ) ) ) )
3331, 32syl 14 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( K  e. Smgrp  <->  A. u  e.  ( Base `  K
) A. v  e.  ( Base `  K
) ( ( u ( +g  `  K
) v )  e.  ( Base `  K
)  /\  A. w  e.  ( Base `  K
) ( ( u ( +g  `  K
) v ) ( +g  `  K ) w )  =  ( u ( +g  `  K
) ( v ( +g  `  K ) w ) ) ) ) )
3433adantr 276 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( K  e. Smgrp  <->  A. u  e.  ( Base `  K ) A. v  e.  ( Base `  K ) ( ( u ( +g  `  K
) v )  e.  ( Base `  K
)  /\  A. w  e.  ( Base `  K
) ( ( u ( +g  `  K
) v ) ( +g  `  K ) w )  =  ( u ( +g  `  K
) ( v ( +g  `  K ) w ) ) ) ) )
3526oveqrspc2v 6077 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( u  e.  B  /\  v  e.  B ) )  -> 
( u ( +g  `  K ) v )  =  ( u ( +g  `  L ) v ) )
3635adantlr 477 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  ->  ( u
( +g  `  K ) v )  =  ( u ( +g  `  L
) v ) )
3736eleq1d 2301 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  ->  ( (
u ( +g  `  K
) v )  e.  B  <->  ( u ( +g  `  L ) v )  e.  B
) )
38 simplll 535 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  ph )
39 simplrl 537 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  u  e.  B )
40 simplrr 538 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  v  e.  B )
41 simpllr 536 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)
42 ovrspc2v 6076 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( u  e.  B  /\  v  e.  B
)  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( u
( +g  `  K ) v )  e.  B
)
4339, 40, 41, 42syl21anc 1273 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  (
u ( +g  `  K
) v )  e.  B )
44 simpr 110 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  w  e.  B )
4526oveqrspc2v 6077 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( (
u ( +g  `  K
) v )  e.  B  /\  w  e.  B ) )  -> 
( ( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K ) w )  =  ( ( u ( +g  `  K
) v ) ( +g  `  L ) w ) )
4638, 43, 44, 45syl12anc 1272 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  (
( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K
) w )  =  ( ( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  L ) w ) )
4738, 39, 40, 35syl12anc 1272 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  (
u ( +g  `  K
) v )  =  ( u ( +g  `  L ) v ) )
4847oveq1d 6065 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  (
( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  L
) w )  =  ( ( u ( +g  `  L ) v ) ( +g  `  L ) w ) )
4946, 48eqtrd 2265 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  (
( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K
) w )  =  ( ( u ( +g  `  L ) v ) ( +g  `  L ) w ) )
50 ovrspc2v 6076 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( v  e.  B  /\  w  e.  B
)  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( v
( +g  `  K ) w )  e.  B
)
5140, 44, 41, 50syl21anc 1273 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  (
v ( +g  `  K
) w )  e.  B )
5226oveqrspc2v 6077 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( u  e.  B  /\  (
v ( +g  `  K
) w )  e.  B ) )  -> 
( u ( +g  `  K ) ( v ( +g  `  K
) w ) )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  K ) w ) ) )
5338, 39, 51, 52syl12anc 1272 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  (
u ( +g  `  K
) ( v ( +g  `  K ) w ) )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  K
) w ) ) )
5426oveqrspc2v 6077 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( v  e.  B  /\  w  e.  B ) )  -> 
( v ( +g  `  K ) w )  =  ( v ( +g  `  L ) w ) )
5538, 40, 44, 54syl12anc 1272 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  (
v ( +g  `  K
) w )  =  ( v ( +g  `  L ) w ) )
5655oveq2d 6066 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  (
u ( +g  `  L
) ( v ( +g  `  K ) w ) )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  L
) w ) ) )
5753, 56eqtrd 2265 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  (
u ( +g  `  K
) ( v ( +g  `  K ) w ) )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  L
) w ) ) )
5849, 57eqeq12d 2247 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  /\  w  e.  B )  ->  (
( ( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K ) w )  =  ( u ( +g  `  K ) ( v ( +g  `  K ) w ) )  <->  ( ( u ( +g  `  L
) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L
) ( v ( +g  `  L ) w ) ) ) )
5958ralbidva 2538 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  ->  ( A. w  e.  B  (
( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K
) w )  =  ( u ( +g  `  K ) ( v ( +g  `  K
) w ) )  <->  A. w  e.  B  ( ( u ( +g  `  L ) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  L ) w ) ) ) )
6037, 59anbi12d 473 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  (
x ( +g  `  K
) y )  e.  B )  /\  (
u  e.  B  /\  v  e.  B )
)  ->  ( (
( u ( +g  `  K ) v )  e.  B  /\  A. w  e.  B  (
( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K
) w )  =  ( u ( +g  `  K ) ( v ( +g  `  K
) w ) ) )  <->  ( ( u ( +g  `  L
) v )  e.  B  /\  A. w  e.  B  ( (
u ( +g  `  L
) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L
) ( v ( +g  `  L ) w ) ) ) ) )
61602ralbidva 2564 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( A. u  e.  B  A. v  e.  B  (
( u ( +g  `  K ) v )  e.  B  /\  A. w  e.  B  (
( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K
) w )  =  ( u ( +g  `  K ) ( v ( +g  `  K
) w ) ) )  <->  A. u  e.  B  A. v  e.  B  ( ( u ( +g  `  L ) v )  e.  B  /\  A. w  e.  B  ( ( u ( +g  `  L ) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  L ) w ) ) ) ) )
623adantr 276 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  B  =  ( Base `  K )
)
6362eleq2d 2302 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( (
u ( +g  `  K
) v )  e.  B  <->  ( u ( +g  `  K ) v )  e.  (
Base `  K )
) )
6462raleqdv 2747 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( A. w  e.  B  (
( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K
) w )  =  ( u ( +g  `  K ) ( v ( +g  `  K
) w ) )  <->  A. w  e.  ( Base `  K ) ( ( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K
) w )  =  ( u ( +g  `  K ) ( v ( +g  `  K
) w ) ) ) )
6563, 64anbi12d 473 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( (
( u ( +g  `  K ) v )  e.  B  /\  A. w  e.  B  (
( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K
) w )  =  ( u ( +g  `  K ) ( v ( +g  `  K
) w ) ) )  <->  ( ( u ( +g  `  K
) v )  e.  ( Base `  K
)  /\  A. w  e.  ( Base `  K
) ( ( u ( +g  `  K
) v ) ( +g  `  K ) w )  =  ( u ( +g  `  K
) ( v ( +g  `  K ) w ) ) ) ) )
6662, 65raleqbidv 2757 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( A. v  e.  B  (
( u ( +g  `  K ) v )  e.  B  /\  A. w  e.  B  (
( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K
) w )  =  ( u ( +g  `  K ) ( v ( +g  `  K
) w ) ) )  <->  A. v  e.  (
Base `  K )
( ( u ( +g  `  K ) v )  e.  (
Base `  K )  /\  A. w  e.  (
Base `  K )
( ( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K ) w )  =  ( u ( +g  `  K ) ( v ( +g  `  K ) w ) ) ) ) )
6762, 66raleqbidv 2757 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( A. u  e.  B  A. v  e.  B  (
( u ( +g  `  K ) v )  e.  B  /\  A. w  e.  B  (
( u ( +g  `  K ) v ) ( +g  `  K
) w )  =  ( u ( +g  `  K ) ( v ( +g  `  K
) w ) ) )  <->  A. u  e.  (
Base `  K ) A. v  e.  ( Base `  K ) ( ( u ( +g  `  K ) v )  e.  ( Base `  K
)  /\  A. w  e.  ( Base `  K
) ( ( u ( +g  `  K
) v ) ( +g  `  K ) w )  =  ( u ( +g  `  K
) ( v ( +g  `  K ) w ) ) ) ) )
6817adantr 276 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  B  =  ( Base `  L )
)
6968eleq2d 2302 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( (
u ( +g  `  L
) v )  e.  B  <->  ( u ( +g  `  L ) v )  e.  (
Base `  L )
) )
7068raleqdv 2747 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( A. w  e.  B  (
( u ( +g  `  L ) v ) ( +g  `  L
) w )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  L
) w ) )  <->  A. w  e.  ( Base `  L ) ( ( u ( +g  `  L ) v ) ( +g  `  L
) w )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  L
) w ) ) ) )
7169, 70anbi12d 473 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( (
( u ( +g  `  L ) v )  e.  B  /\  A. w  e.  B  (
( u ( +g  `  L ) v ) ( +g  `  L
) w )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  L
) w ) ) )  <->  ( ( u ( +g  `  L
) v )  e.  ( Base `  L
)  /\  A. w  e.  ( Base `  L
) ( ( u ( +g  `  L
) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L
) ( v ( +g  `  L ) w ) ) ) ) )
7268, 71raleqbidv 2757 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( A. v  e.  B  (
( u ( +g  `  L ) v )  e.  B  /\  A. w  e.  B  (
( u ( +g  `  L ) v ) ( +g  `  L
) w )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  L
) w ) ) )  <->  A. v  e.  (
Base `  L )
( ( u ( +g  `  L ) v )  e.  (
Base `  L )  /\  A. w  e.  (
Base `  L )
( ( u ( +g  `  L ) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  L ) w ) ) ) ) )
7368, 72raleqbidv 2757 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( A. u  e.  B  A. v  e.  B  (
( u ( +g  `  L ) v )  e.  B  /\  A. w  e.  B  (
( u ( +g  `  L ) v ) ( +g  `  L
) w )  =  ( u ( +g  `  L ) ( v ( +g  `  L
) w ) ) )  <->  A. u  e.  (
Base `  L ) A. v  e.  ( Base `  L ) ( ( u ( +g  `  L ) v )  e.  ( Base `  L
)  /\  A. w  e.  ( Base `  L
) ( ( u ( +g  `  L
) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L
) ( v ( +g  `  L ) w ) ) ) ) )
7461, 67, 733bitr3d 218 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( A. u  e.  ( Base `  K ) A. v  e.  ( Base `  K
) ( ( u ( +g  `  K
) v )  e.  ( Base `  K
)  /\  A. w  e.  ( Base `  K
) ( ( u ( +g  `  K
) v ) ( +g  `  K ) w )  =  ( u ( +g  `  K
) ( v ( +g  `  K ) w ) ) )  <->  A. u  e.  ( Base `  L ) A. v  e.  ( Base `  L ) ( ( u ( +g  `  L
) v )  e.  ( Base `  L
)  /\  A. w  e.  ( Base `  L
) ( ( u ( +g  `  L
) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L
) ( v ( +g  `  L ) w ) ) ) ) )
75 sgrppropd.l . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  L  e.  W )
7622, 23issgrpv 13617 . . . . . . 7  |-  ( L  e.  W  ->  ( L  e. Smgrp  <->  A. u  e.  (
Base `  L ) A. v  e.  ( Base `  L ) ( ( u ( +g  `  L ) v )  e.  ( Base `  L
)  /\  A. w  e.  ( Base `  L
) ( ( u ( +g  `  L
) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L
) ( v ( +g  `  L ) w ) ) ) ) )
7775, 76syl 14 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( L  e. Smgrp  <->  A. u  e.  ( Base `  L
) A. v  e.  ( Base `  L
) ( ( u ( +g  `  L
) v )  e.  ( Base `  L
)  /\  A. w  e.  ( Base `  L
) ( ( u ( +g  `  L
) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L
) ( v ( +g  `  L ) w ) ) ) ) )
7877bicomd 141 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( A. u  e.  ( Base `  L
) A. v  e.  ( Base `  L
) ( ( u ( +g  `  L
) v )  e.  ( Base `  L
)  /\  A. w  e.  ( Base `  L
) ( ( u ( +g  `  L
) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L
) ( v ( +g  `  L ) w ) ) )  <-> 
L  e. Smgrp ) )
7978adantr 276 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( A. u  e.  ( Base `  L ) A. v  e.  ( Base `  L
) ( ( u ( +g  `  L
) v )  e.  ( Base `  L
)  /\  A. w  e.  ( Base `  L
) ( ( u ( +g  `  L
) v ) ( +g  `  L ) w )  =  ( u ( +g  `  L
) ( v ( +g  `  L ) w ) ) )  <-> 
L  e. Smgrp ) )
8034, 74, 793bitrd 214 . . 3  |-  ( (
ph  /\  A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x
( +g  `  K ) y )  e.  B
)  ->  ( K  e. Smgrp  <-> 
L  e. Smgrp ) )
8180ex 115 . 2  |-  ( ph  ->  ( A. x  e.  B  A. y  e.  B  ( x ( +g  `  K ) y )  e.  B  ->  ( K  e. Smgrp  <->  L  e. Smgrp ) ) )
8214, 30, 81pm5.21ndd 713 1  |-  ( ph  ->  ( K  e. Smgrp  <->  L  e. Smgrp ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    = wceq 1398    e. wcel 2203   A.wral 2520   ` cfv 5352  (class class class)co 6050   Basecbs 13212   +g cplusg 13290  Smgrpcsgrp 13614
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-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 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-sep 4228  ax-pow 4287  ax-pr 4322  ax-un 4554  ax-cnex 8218  ax-resscn 8219  ax-1re 8221  ax-addrcl 8224
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1007  df-tru 1401  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ral 2525  df-rex 2526  df-rab 2529  df-v 2815  df-sbc 3043  df-un 3215  df-in 3217  df-ss 3224  df-pw 3671  df-sn 3695  df-pr 3696  df-op 3698  df-uni 3915  df-int 3950  df-br 4110  df-opab 4172  df-mpt 4173  df-id 4414  df-xp 4755  df-rel 4756  df-cnv 4757  df-co 4758  df-dm 4759  df-rn 4760  df-res 4761  df-iota 5312  df-fun 5354  df-fn 5355  df-fv 5360  df-ov 6053  df-inn 9238  df-2 9296  df-ndx 13215  df-slot 13216  df-base 13218  df-plusg 13303  df-mgm 13569  df-sgrp 13615
This theorem is referenced by:  rngpropd  14099
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