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

Theorem issubg2m 13906
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 13891 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑆𝐵)
3 eqid 2232 . . . . . . 7 (𝐺s 𝑆) = (𝐺s 𝑆)
43subggrp 13894 . . . . . 6 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝐺s 𝑆) ∈ Grp)
5 eqid 2232 . . . . . . 7 (Base‘(𝐺s 𝑆)) = (Base‘(𝐺s 𝑆))
6 eqid 2232 . . . . . . 7 (0g‘(𝐺s 𝑆)) = (0g‘(𝐺s 𝑆))
75, 6grpidcl 13742 . . . . . 6 ((𝐺s 𝑆) ∈ Grp → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ (Base‘(𝐺s 𝑆)))
84, 7syl 14 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ (Base‘(𝐺s 𝑆)))
93subgbas 13895 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑆 = (Base‘(𝐺s 𝑆)))
108, 9eleqtrrd 2312 . . . 4 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ 𝑆)
11 elex2 2830 . . . 4 ((0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ 𝑆 → ∃𝑢 𝑢𝑆)
1210, 11syl 14 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → ∃𝑢 𝑢𝑆)
13 issubg2.p . . . . . . . 8 + = (+g𝐺)
1413subgcl 13901 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆𝑦𝑆) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
15143expa 1230 . . . . . 6 (((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑦𝑆) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
1615ralrimiva 2615 . . . . 5 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → ∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
17 issubg2.i . . . . . 6 𝐼 = (invg𝐺)
1817subginvcl 13900 . . . . 5 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)
1916, 18jca 306 . . . 4 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))
2019ralrimiva 2615 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))
212, 12, 203jca 1204 . 2 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑢 𝑢𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)))
22 eleq1w 2293 . . . . 5 (𝑟 = 𝑢 → (𝑟𝑆𝑢𝑆))
2322cbvexv 1968 . . . 4 (∃𝑟 𝑟𝑆 ↔ ∃𝑢 𝑢𝑆)
24233anbi2i 1218 . . 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 1030 . . . . 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 13281 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝑆 = (Base‘(𝐺s 𝑆)))
32313ad2antr1 1189 . . . . . 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 13271 . . . . . . . . . . 11 Base Fn V
3529elexd 2827 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝐺 ∈ V)
36 funfvex 5687 . . . . . . . . . . . 12 ((Fun Base ∧ 𝐺 ∈ dom Base) → (Base‘𝐺) ∈ V)
3736funfni 5458 . . . . . . . . . . 11 ((Base Fn V ∧ 𝐺 ∈ V) → (Base‘𝐺) ∈ V)
3834, 35, 37sylancr 414 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → (Base‘𝐺) ∈ V)
391, 38eqeltrid 2319 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝐵 ∈ V)
4039, 30ssexd 4250 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝑆 ∈ V)
4127, 33, 40, 29ressplusgd 13342 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → + = (+g‘(𝐺s 𝑆)))
42413ad2antr1 1189 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → + = (+g‘(𝐺s 𝑆)))
43 simpr3 1032 . . . . . . . . 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 2605 . . . . . . . . 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 6057 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑢 → (𝑥 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑦))
4847eleq1d 2301 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑢 → ((𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + 𝑦) ∈ 𝑆))
49 oveq2 6058 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑣 → (𝑢 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑣))
5049eleq1d 2301 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑣 → ((𝑢 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + 𝑣) ∈ 𝑆))
5148, 50rspc2v 2934 . . . . . . . 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 1228 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆𝑣𝑆) → (𝑢 + 𝑣) ∈ 𝑆)
5426sseld 3237 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑢𝑆𝑢𝐵))
5526sseld 3237 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑣𝑆𝑣𝐵))
5626sseld 3237 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑤𝑆𝑤𝐵))
5754, 55, 563anim123d 1356 . . . . . . . 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 13722 . . . . . . . 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 1031 . . . . . . . 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 3238 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → 𝑢𝐵)
65 eqid 2232 . . . . . . . . . . 11 (0g𝐺) = (0g𝐺)
661, 13, 65, 17grplinv 13763 . . . . . . . . . 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 2605 . . . . . . . . . . 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 5670 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑢 → (𝐼𝑥) = (𝐼𝑢))
7372eleq1d 2301 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑢 → ((𝐼𝑥) ∈ 𝑆 ↔ (𝐼𝑢) ∈ 𝑆))
7473rspccva 2920 . . . . . . . . . 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 6076 . . . . . . . . 9 ((((𝐼𝑢) ∈ 𝑆𝑢𝑆) ∧ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) ∈ 𝑆)
7975, 76, 77, 78syl21anc 1273 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) ∈ 𝑆)
8068, 79eqeltrrd 2310 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → (0g𝐺) ∈ 𝑆)
8163, 80exlimddv 1948 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (0g𝐺) ∈ 𝑆)
821, 13, 65grplid 13744 . . . . . . . 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 13736 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝐺s 𝑆) ∈ Grp)
861issubg 13890 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵 ∧ (𝐺s 𝑆) ∈ Grp))
8725, 26, 85, 86syl3anbrc 1208 . . . 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 1005   = wceq 1398  wex 1541  wcel 2203  wral 2520  Vcvv 2813  wss 3211   Fn wfn 5347  cfv 5352  (class class class)co 6050  Basecbs 13212  s cress 13213  +gcplusg 13290  0gc0g 13469  Grpcgrp 13713  invgcminusg 13714  SubGrpcsubg 13884
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 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-coll 4225  ax-sep 4228  ax-pow 4287  ax-pr 4322  ax-un 4554  ax-setind 4659  ax-cnex 8218  ax-resscn 8219  ax-1cn 8220  ax-1re 8221  ax-icn 8222  ax-addcl 8223  ax-addrcl 8224  ax-mulcl 8225  ax-addcom 8227  ax-addass 8229  ax-i2m1 8232  ax-0lt1 8233  ax-0id 8235  ax-rnegex 8236  ax-pre-ltirr 8239  ax-pre-ltadd 8243
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  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-ne 2413  df-nel 2508  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rmo 2528  df-rab 2529  df-v 2815  df-sbc 3043  df-csb 3139  df-dif 3213  df-un 3215  df-in 3217  df-ss 3224  df-nul 3509  df-pw 3671  df-sn 3695  df-pr 3696  df-op 3698  df-uni 3915  df-int 3950  df-iun 3993  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-ima 4762  df-iota 5312  df-fun 5354  df-fn 5355  df-f 5356  df-f1 5357  df-fo 5358  df-f1o 5359  df-fv 5360  df-riota 6003  df-ov 6053  df-oprab 6054  df-mpo 6055  df-pnf 8310  df-mnf 8311  df-ltxr 8313  df-inn 9238  df-2 9296  df-ndx 13215  df-slot 13216  df-base 13218  df-sets 13219  df-iress 13220  df-plusg 13303  df-0g 13471  df-mgm 13569  df-sgrp 13615  df-mnd 13630  df-grp 13716  df-minusg 13717  df-subg 13887
This theorem is referenced by:  issubgrpd2  13907  issubg3  13909  issubg4m  13910  grpissubg  13911  subgintm  13915  nmzsubg  13927  ghmrn  13974  ghmpreima  13983  subrgugrp  14385  lsssubg  14525  lidlsubg  14634  cnsubglem  14727  mplsubgfi  14856
  Copyright terms: Public domain W3C validator