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

Theorem issubg2m 13259
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 13244 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑆𝐵)
3 eqid 2193 . . . . . . 7 (𝐺s 𝑆) = (𝐺s 𝑆)
43subggrp 13247 . . . . . 6 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝐺s 𝑆) ∈ Grp)
5 eqid 2193 . . . . . . 7 (Base‘(𝐺s 𝑆)) = (Base‘(𝐺s 𝑆))
6 eqid 2193 . . . . . . 7 (0g‘(𝐺s 𝑆)) = (0g‘(𝐺s 𝑆))
75, 6grpidcl 13101 . . . . . 6 ((𝐺s 𝑆) ∈ Grp → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ (Base‘(𝐺s 𝑆)))
84, 7syl 14 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ (Base‘(𝐺s 𝑆)))
93subgbas 13248 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑆 = (Base‘(𝐺s 𝑆)))
108, 9eleqtrrd 2273 . . . 4 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ 𝑆)
11 elex2 2776 . . . 4 ((0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ 𝑆 → ∃𝑢 𝑢𝑆)
1210, 11syl 14 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → ∃𝑢 𝑢𝑆)
13 issubg2.p . . . . . . . 8 + = (+g𝐺)
1413subgcl 13254 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆𝑦𝑆) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
15143expa 1205 . . . . . 6 (((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑦𝑆) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
1615ralrimiva 2567 . . . . 5 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → ∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
17 issubg2.i . . . . . 6 𝐼 = (invg𝐺)
1817subginvcl 13253 . . . . 5 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)
1916, 18jca 306 . . . 4 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))
2019ralrimiva 2567 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))
212, 12, 203jca 1179 . 2 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑢 𝑢𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)))
22 eleq1w 2254 . . . . 5 (𝑟 = 𝑢 → (𝑟𝑆𝑢𝑆))
2322cbvexv 1930 . . . 4 (∃𝑟 𝑟𝑆 ↔ ∃𝑢 𝑢𝑆)
24233anbi2i 1193 . . 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 1005 . . . . 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 12686 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝑆 = (Base‘(𝐺s 𝑆)))
32313ad2antr1 1164 . . . . . 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 12676 . . . . . . . . . . 11 Base Fn V
3529elexd 2773 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝐺 ∈ V)
36 funfvex 5571 . . . . . . . . . . . 12 ((Fun Base ∧ 𝐺 ∈ dom Base) → (Base‘𝐺) ∈ V)
3736funfni 5354 . . . . . . . . . . 11 ((Base Fn V ∧ 𝐺 ∈ V) → (Base‘𝐺) ∈ V)
3834, 35, 37sylancr 414 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → (Base‘𝐺) ∈ V)
391, 38eqeltrid 2280 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝐵 ∈ V)
4039, 30ssexd 4169 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝑆 ∈ V)
4127, 33, 40, 29ressplusgd 12746 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → + = (+g‘(𝐺s 𝑆)))
42413ad2antr1 1164 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → + = (+g‘(𝐺s 𝑆)))
43 simpr3 1007 . . . . . . . . 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 2557 . . . . . . . . 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 5925 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑢 → (𝑥 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑦))
4847eleq1d 2262 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑢 → ((𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + 𝑦) ∈ 𝑆))
49 oveq2 5926 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑣 → (𝑢 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑣))
5049eleq1d 2262 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑣 → ((𝑢 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + 𝑣) ∈ 𝑆))
5148, 50rspc2v 2877 . . . . . . . 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 1203 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆𝑣𝑆) → (𝑢 + 𝑣) ∈ 𝑆)
5426sseld 3178 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑢𝑆𝑢𝐵))
5526sseld 3178 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑣𝑆𝑣𝐵))
5626sseld 3178 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑤𝑆𝑤𝐵))
5754, 55, 563anim123d 1330 . . . . . . . 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 13081 . . . . . . . 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 1006 . . . . . . . 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 3179 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → 𝑢𝐵)
65 eqid 2193 . . . . . . . . . . 11 (0g𝐺) = (0g𝐺)
661, 13, 65, 17grplinv 13122 . . . . . . . . . 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 2557 . . . . . . . . . . 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 5554 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑢 → (𝐼𝑥) = (𝐼𝑢))
7372eleq1d 2262 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑢 → ((𝐼𝑥) ∈ 𝑆 ↔ (𝐼𝑢) ∈ 𝑆))
7473rspccva 2863 . . . . . . . . . 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 5944 . . . . . . . . 9 ((((𝐼𝑢) ∈ 𝑆𝑢𝑆) ∧ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) ∈ 𝑆)
7975, 76, 77, 78syl21anc 1248 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) ∈ 𝑆)
8068, 79eqeltrrd 2271 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → (0g𝐺) ∈ 𝑆)
8163, 80exlimddv 1910 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (0g𝐺) ∈ 𝑆)
821, 13, 65grplid 13103 . . . . . . . 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 13095 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝐺s 𝑆) ∈ Grp)
861issubg 13243 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵 ∧ (𝐺s 𝑆) ∈ Grp))
8725, 26, 85, 86syl3anbrc 1183 . . . 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 980   = wceq 1364  wex 1503  wcel 2164  wral 2472  Vcvv 2760  wss 3153   Fn wfn 5249  cfv 5254  (class class class)co 5918  Basecbs 12618  s cress 12619  +gcplusg 12695  0gc0g 12867  Grpcgrp 13072  invgcminusg 13073  SubGrpcsubg 13237
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 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-cnex 7963  ax-resscn 7964  ax-1cn 7965  ax-1re 7966  ax-icn 7967  ax-addcl 7968  ax-addrcl 7969  ax-mulcl 7970  ax-addcom 7972  ax-addass 7974  ax-i2m1 7977  ax-0lt1 7978  ax-0id 7980  ax-rnegex 7981  ax-pre-ltirr 7984  ax-pre-ltadd 7988
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-id 4324  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-riota 5873  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-pnf 8056  df-mnf 8057  df-ltxr 8059  df-inn 8983  df-2 9041  df-ndx 12621  df-slot 12622  df-base 12624  df-sets 12625  df-iress 12626  df-plusg 12708  df-0g 12869  df-mgm 12939  df-sgrp 12985  df-mnd 12998  df-grp 13075  df-minusg 13076  df-subg 13240
This theorem is referenced by:  issubgrpd2  13260  issubg3  13262  issubg4m  13263  grpissubg  13264  subgintm  13268  nmzsubg  13280  ghmrn  13327  ghmpreima  13336  subrgugrp  13736  lsssubg  13873  lidlsubg  13982  cnsubglem  14067
  Copyright terms: Public domain W3C validator