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

Theorem issubg2m 13969
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 13954 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑆𝐵)
3 eqid 2238 . . . . . . 7 (𝐺s 𝑆) = (𝐺s 𝑆)
43subggrp 13957 . . . . . 6 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝐺s 𝑆) ∈ Grp)
5 eqid 2238 . . . . . . 7 (Base‘(𝐺s 𝑆)) = (Base‘(𝐺s 𝑆))
6 eqid 2238 . . . . . . 7 (0g‘(𝐺s 𝑆)) = (0g‘(𝐺s 𝑆))
75, 6grpidcl 13811 . . . . . 6 ((𝐺s 𝑆) ∈ Grp → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ (Base‘(𝐺s 𝑆)))
84, 7syl 14 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ (Base‘(𝐺s 𝑆)))
93subgbas 13958 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑆 = (Base‘(𝐺s 𝑆)))
108, 9eleqtrrd 2318 . . . 4 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ 𝑆)
11 elex2 2838 . . . 4 ((0g‘(𝐺s 𝑆)) ∈ 𝑆 → ∃𝑢 𝑢𝑆)
1210, 11syl 14 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → ∃𝑢 𝑢𝑆)
13 issubg2.p . . . . . . . 8 + = (+g𝐺)
1413subgcl 13964 . . . . . . 7 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆𝑦𝑆) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
15143expa 1234 . . . . . 6 (((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) ∧ 𝑦𝑆) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
1615ralrimiva 2623 . . . . 5 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → ∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
17 issubg2.i . . . . . 6 𝐼 = (invg𝐺)
1817subginvcl 13963 . . . . 5 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)
1916, 18jca 306 . . . 4 ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑥𝑆) → (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))
2019ralrimiva 2623 . . 3 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))
212, 12, 203jca 1208 . 2 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑢 𝑢𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆)))
22 eleq1w 2299 . . . . 5 (𝑟 = 𝑢 → (𝑟𝑆𝑢𝑆))
2322cbvexv 1974 . . . 4 (∃𝑟 𝑟𝑆 ↔ ∃𝑢 𝑢𝑆)
24233anbi2i 1222 . . 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 1034 . . . . 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 13399 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝑆 = (Base‘(𝐺s 𝑆)))
32313ad2antr1 1193 . . . . . 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 13389 . . . . . . . . . . 11 Base Fn V
3529elexd 2835 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝐺 ∈ V)
36 funfvex 5707 . . . . . . . . . . . 12 ((Fun Base ∧ 𝐺 ∈ dom Base) → (Base‘𝐺) ∈ V)
3736funfni 5478 . . . . . . . . . . 11 ((Base Fn V ∧ 𝐺 ∈ V) → (Base‘𝐺) ∈ V)
3834, 35, 37sylancr 418 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → (Base‘𝐺) ∈ V)
391, 38eqeltrid 2325 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝐵 ∈ V)
4039, 30ssexd 4268 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → 𝑆 ∈ V)
4127, 33, 40, 29ressplusgd 13460 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵) → + = (+g‘(𝐺s 𝑆)))
42413ad2antr1 1193 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → + = (+g‘(𝐺s 𝑆)))
43 simpr3 1036 . . . . . . . . 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 2613 . . . . . . . . 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 6082 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑢 → (𝑥 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑦))
4847eleq1d 2307 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑢 → ((𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + 𝑦) ∈ 𝑆))
49 oveq2 6083 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑣 → (𝑢 + 𝑦) = (𝑢 + 𝑣))
5049eleq1d 2307 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑣 → ((𝑢 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + 𝑣) ∈ 𝑆))
5148, 50rspc2v 2943 . . . . . . . 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 1232 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆𝑣𝑆) → (𝑢 + 𝑣) ∈ 𝑆)
5426sseld 3247 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑢𝑆𝑢𝐵))
5526sseld 3247 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑣𝑆𝑣𝐵))
5626sseld 3247 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝑤𝑆𝑤𝐵))
5754, 55, 563anim123d 1360 . . . . . . . 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 13791 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑢𝐵𝑣𝐵𝑤𝐵)) → ((𝑢 + 𝑣) + 𝑤) = (𝑢 + (𝑣 + 𝑤)))
6059adantlr 481 . . . . . . 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 1035 . . . . . . . 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 3248 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → 𝑢𝐵)
65 eqid 2238 . . . . . . . . . . 11 (0g𝐺) = (0g𝐺)
661, 13, 65, 17grplinv 13832 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑢𝐵) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) = (0g𝐺))
6766adantlr 481 . . . . . . . . 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 2613 . . . . . . . . . . 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 5690 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑢 → (𝐼𝑥) = (𝐼𝑢))
7372eleq1d 2307 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑢 → ((𝐼𝑥) ∈ 𝑆 ↔ (𝐼𝑢) ∈ 𝑆))
7473rspccva 2928 . . . . . . . . . 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 6101 . . . . . . . . 9 ((((𝐼𝑢) ∈ 𝑆𝑢𝑆) ∧ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) ∈ 𝑆)
7975, 76, 77, 78syl21anc 1277 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → ((𝐼𝑢) + 𝑢) ∈ 𝑆)
8068, 79eqeltrrd 2316 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) ∧ 𝑢𝑆) → (0g𝐺) ∈ 𝑆)
8163, 80exlimddv 1954 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (0g𝐺) ∈ 𝑆)
821, 13, 65grplid 13813 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑢𝐵) → ((0g𝐺) + 𝑢) = 𝑢)
8382adantlr 481 . . . . . . 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 13805 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑟 𝑟𝑆 ∧ ∀𝑥𝑆 (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ∧ (𝐼𝑥) ∈ 𝑆))) → (𝐺s 𝑆) ∈ Grp)
861issubg 13953 . . . . 5 (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ↔ (𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑆𝐵 ∧ (𝐺s 𝑆) ∈ Grp))
8725, 26, 85, 86syl3anbrc 1212 . . . 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 1009   = wceq 1402  wex 1545  wcel 2209  wral 2528  Vcvv 2821  wss 3220   Fn wfn 5367  cfv 5372  (class class class)co 6075  Basecbs 13330  s cress 13331  +gcplusg 13408  0gc0g 13587  Grpcgrp 13782  invgcminusg 13783  SubGrpcsubg 13947
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 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4241  ax-sep 4244  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573  ax-setind 4679  ax-cnex 8260  ax-resscn 8261  ax-1cn 8262  ax-1re 8263  ax-icn 8264  ax-addcl 8265  ax-addrcl 8266  ax-mulcl 8267  ax-addcom 8269  ax-addass 8271  ax-i2m1 8274  ax-0lt1 8275  ax-0id 8277  ax-rnegex 8278  ax-pre-ltirr 8281  ax-pre-ltadd 8285
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-int 3966  df-iun 4009  df-br 4126  df-opab 4188  df-mpt 4189  df-id 4433  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-co 4778  df-dm 4779  df-rn 4780  df-res 4781  df-ima 4782  df-iota 5332  df-fun 5374  df-fn 5375  df-f 5376  df-f1 5377  df-fo 5378  df-f1o 5379  df-fv 5380  df-riota 6028  df-ov 6078  df-oprab 6079  df-mpo 6080  df-pnf 8352  df-mnf 8353  df-ltxr 8355  df-inn 9284  df-2 9342  df-ndx 13333  df-slot 13334  df-base 13336  df-sets 13337  df-iress 13338  df-plusg 13421  df-0g 13589  df-mgm 13653  df-sgrp 13694  df-mnd 13707  df-grp 13785  df-minusg 13786  df-subg 13950
This theorem is referenced by:  issubgrpd2  13970  issubg3  13972  issubg4m  13973  grpissubg  13974  subgintm  13978  nmzsubg  13990  ghmrn  14037  ghmpreima  14046  subrgugrp  14521  lsssubg  14686  lidlsubg  14795  cnsubglem  14888  mplsubgfi  15015
  Copyright terms: Public domain W3C validator