ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  issubg2m GIF version

Theorem issubg2m 13049
Description: Characterize the subgroups of a group by closure properties. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Dec-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
issubg2.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
issubg2.p + = (+g𝐺)
issubg2.i 𝐼 = (invg𝐺)
Assertion
Ref Expression
issubg2m (𝐺 ∈ Grp → (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ↔ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑢 𝑢𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))))
Distinct variable groups:   𝑢, + ,𝑥,𝑦   𝑢,𝐵   𝑢,𝐺,𝑥,𝑦   𝑢,𝐼,𝑥,𝑦   𝑢,𝑆,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem issubg2m
Dummy variables 𝑣 𝑤 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 issubg2.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝐺)
21subgss 13034 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑆𝐵)
3 eqid 2177 . . . . . . 7 (𝐺s 𝑆) = (𝐺s 𝑆)
43subggrp 13037 . . . . . 6 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝐺s 𝑆) ∈ Grp)
5 eqid 2177 . . . . . . 7 (Base‘(𝐺s 𝑆)) = (Base‘(𝐺s 𝑆))
6 eqid 2177 . . . . . . 7 (0g‘(𝐺s 𝑆)) = (0g‘(𝐺s 𝑆))
75, 6grpidcl 12904 . . . . . 6 ((𝐺s 𝑆) ∈ Grp → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ (Base‘(𝐺s 𝑆)))
84, 7syl 14 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ (Base‘(𝐺s 𝑆)))
93subgbas 13038 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑆 = (Base‘(𝐺s 𝑆)))
108, 9eleqtrrd 2257 . . . 4 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ 𝑆)
11 elex2 2754 . . . 4 ((0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ 𝑆 → ∃𝑢 𝑢𝑆)
1210, 11syl 14 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → ∃𝑢 𝑢𝑆)
13 issubg2.p . . . . . . . 8 + = (+g𝐺)
1413subgcl 13044 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆𝑦𝑆) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
15143expa 1203 . . . . . 6 (((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑦𝑆) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
1615ralrimiva 2550 . . . . 5 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → ∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
17 issubg2.i . . . . . 6 𝐼 = (invg𝐺)
1817subginvcl 13043 . . . . 5 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)
1916, 18jca 306 . . . 4 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))
2019ralrimiva 2550 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))
212, 12, 203jca 1177 . 2 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑢 𝑢𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)))
22 eleq1w 2238 . . . . 5 (𝑟 = 𝑢 → (𝑟𝑆𝑢𝑆))
2322cbvexv 1918 . . . 4 (∃𝑟 𝑟𝑆 ↔ ∃𝑢 𝑢𝑆)
24233anbi2i 1191 . . 3 ((𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)) ↔ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑢 𝑢𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)))
25 simpl 109 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → 𝐺 ∈ Grp)
26 simpr1 1003 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → 𝑆𝐵)
273a1i 9 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → (𝐺s 𝑆) = (𝐺s 𝑆))
281a1i 9 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝐵 = (Base‘𝐺))
29 simpl 109 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝐺 ∈ Grp)
30 simpr 110 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝑆𝐵)
3127, 28, 29, 30ressbas2d 12528 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝑆 = (Base‘(𝐺s 𝑆)))
32313ad2antr1 1162 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → 𝑆 = (Base‘(𝐺s 𝑆)))
3313a1i 9 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → + = (+g𝐺))
34 basfn 12520 . . . . . . . . . . 11 Base Fn V
3529elexd 2751 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝐺 ∈ V)
36 funfvex 5533 . . . . . . . . . . . 12 ((Fun Base ∧ 𝐺 ∈ dom Base) → (Base‘𝐺) ∈ V)
3736funfni 5317 . . . . . . . . . . 11 ((Base Fn V ∧ 𝐺 ∈ V) → (Base‘𝐺) ∈ V)
3834, 35, 37sylancr 414 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → (Base‘𝐺) ∈ V)
391, 38eqeltrid 2264 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝐵 ∈ V)
4039, 30ssexd 4144 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝑆 ∈ V)
4127, 33, 40, 29ressplusgd 12587 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → + = (+g‘(𝐺s 𝑆)))
42413ad2antr1 1162 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → + = (+g‘(𝐺s 𝑆)))
43 simpr3 1005 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))
44 simpl 109 . . . . . . . . . 10 ((∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆) → ∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
4544ralimi 2540 . . . . . . . . 9 (∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆) → ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
4643, 45syl 14 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
47 oveq1 5882 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑢 → (𝑥 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑦))
4847eleq1d 2246 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑢 → ((𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + 𝑦) ∈ 𝑆))
49 oveq2 5883 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑣 → (𝑢 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑣))
5049eleq1d 2246 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑣 → ((𝑢 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + 𝑣) ∈ 𝑆))
5148, 50rspc2v 2855 . . . . . . . 8 ((𝑢𝑆𝑣𝑆) → (∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 → (𝑢 + 𝑣) ∈ 𝑆))
5246, 51syl5com 29 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → ((𝑢𝑆𝑣𝑆) → (𝑢 + 𝑣) ∈ 𝑆))
53523impib 1201 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆𝑣𝑆) → (𝑢 + 𝑣) ∈ 𝑆)
5426sseld 3155 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑢𝑆𝑢𝐵))
5526sseld 3155 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑣𝑆𝑣𝐵))
5626sseld 3155 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑤𝑆𝑤𝐵))
5754, 55, 563anim123d 1319 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → ((𝑢𝑆𝑣𝑆𝑤𝑆) → (𝑢𝐵𝑣𝐵𝑤𝐵)))
5857imp 124 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ (𝑢𝑆𝑣𝑆𝑤𝑆)) → (𝑢𝐵𝑣𝐵𝑤𝐵))
591, 13grpass 12886 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑢𝐵𝑣𝐵𝑤𝐵)) → ((𝑢 + 𝑣) + 𝑤) = (𝑢 + (𝑣 + 𝑤)))
6059adantlr 477 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ (𝑢𝐵𝑣𝐵𝑤𝐵)) → ((𝑢 + 𝑣) + 𝑤) = (𝑢 + (𝑣 + 𝑤)))
6158, 60syldan 282 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ (𝑢𝑆𝑣𝑆𝑤𝑆)) → ((𝑢 + 𝑣) + 𝑤) = (𝑢 + (𝑣 + 𝑤)))
62 simpr2 1004 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → ∃𝑟 𝑟𝑆)
6362, 23sylib 122 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → ∃𝑢 𝑢𝑆)
6426sselda 3156 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → 𝑢𝐵)
65 eqid 2177 . . . . . . . . . . 11 (0g𝐺) = (0g𝐺)
661, 13, 65, 17grplinv 12922 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑢𝐵) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) = (0g𝐺))
6766adantlr 477 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝐵) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) = (0g𝐺))
6864, 67syldan 282 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) = (0g𝐺))
69 simpr 110 . . . . . . . . . . . 12 ((∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆) → (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)
7069ralimi 2540 . . . . . . . . . . 11 (∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆) → ∀𝑥𝑆 (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)
7143, 70syl 14 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → ∀𝑥𝑆 (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)
72 fveq2 5516 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑢 → (𝐼𝑥) = (𝐼𝑢))
7372eleq1d 2246 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑢 → ((𝐼𝑥) ∈ 𝑆 ↔ (𝐼𝑢) ∈ 𝑆))
7473rspccva 2841 . . . . . . . . . 10 ((∀𝑥𝑆 (𝐼𝑥) ∈ 𝑆𝑢𝑆) → (𝐼𝑢) ∈ 𝑆)
7571, 74sylan 283 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → (𝐼𝑢) ∈ 𝑆)
76 simpr 110 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → 𝑢𝑆)
7746adantr 276 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
78 ovrspc2v 5901 . . . . . . . . 9 ((((𝐼𝑢) ∈ 𝑆𝑢𝑆) ∧ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) ∈ 𝑆)
7975, 76, 77, 78syl21anc 1237 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) ∈ 𝑆)
8068, 79eqeltrrd 2255 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → (0g𝐺) ∈ 𝑆)
8163, 80exlimddv 1898 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (0g𝐺) ∈ 𝑆)
821, 13, 65grplid 12906 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑢𝐵) → ((0g𝐺) + 𝑢) = 𝑢)
8382adantlr 477 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝐵) → ((0g𝐺) + 𝑢) = 𝑢)
8464, 83syldan 282 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → ((0g𝐺) + 𝑢) = 𝑢)
8532, 42, 53, 61, 81, 84, 75, 68isgrpd 12899 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝐺s 𝑆) ∈ Grp)
861issubg 13033 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵 ∧ (𝐺s 𝑆) ∈ Grp))
8725, 26, 85, 86syl3anbrc 1181 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺))
8887ex 115 . . 3 (𝐺 ∈ Grp → ((𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺)))
8924, 88biimtrrid 153 . 2 (𝐺 ∈ Grp → ((𝑆𝐵 ∧ ∃𝑢 𝑢𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)) → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺)))
9021, 89impbid2 143 1 (𝐺 ∈ Grp → (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ↔ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑢 𝑢𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105  w3a 978   = wceq 1353  wex 1492  wcel 2148  wral 2455  Vcvv 2738  wss 3130   Fn wfn 5212  cfv 5217  (class class class)co 5875  Basecbs 12462  s cress 12463  +gcplusg 12536  0gc0g 12705  Grpcgrp 12877  invgcminusg 12878  SubGrpcsubg 13027
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4119  ax-sep 4122  ax-pow 4175  ax-pr 4210  ax-un 4434  ax-setind 4537  ax-cnex 7902  ax-resscn 7903  ax-1cn 7904  ax-1re 7905  ax-icn 7906  ax-addcl 7907  ax-addrcl 7908  ax-mulcl 7909  ax-addcom 7911  ax-addass 7913  ax-i2m1 7916  ax-0lt1 7917  ax-0id 7919  ax-rnegex 7920  ax-pre-ltirr 7923  ax-pre-ltadd 7927
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2740  df-sbc 2964  df-csb 3059  df-dif 3132  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-nul 3424  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-int 3846  df-iun 3889  df-br 4005  df-opab 4066  df-mpt 4067  df-id 4294  df-xp 4633  df-rel 4634  df-cnv 4635  df-co 4636  df-dm 4637  df-rn 4638  df-res 4639  df-ima 4640  df-iota 5179  df-fun 5219  df-fn 5220  df-f 5221  df-f1 5222  df-fo 5223  df-f1o 5224  df-fv 5225  df-riota 5831  df-ov 5878  df-oprab 5879  df-mpo 5880  df-pnf 7994  df-mnf 7995  df-ltxr 7997  df-inn 8920  df-2 8978  df-ndx 12465  df-slot 12466  df-base 12468  df-sets 12469  df-iress 12470  df-plusg 12549  df-0g 12707  df-mgm 12775  df-sgrp 12808  df-mnd 12818  df-grp 12880  df-minusg 12881  df-subg 13030
This theorem is referenced by:  issubgrpd2  13050  issubg3  13052  issubg4m  13053  grpissubg  13054  subgintm  13058  nmzsubg  13070  subrgugrp  13361  cnsubglem  13476
  Copyright terms: Public domain W3C validator