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

Theorem issubm 12868
Description: Expand definition of a submonoid. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Mar-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
issubm.b 𝐡 = (Baseβ€˜π‘€)
issubm.z 0 = (0gβ€˜π‘€)
issubm.p + = (+gβ€˜π‘€)
Assertion
Ref Expression
issubm (𝑀 ∈ Mnd β†’ (𝑆 ∈ (SubMndβ€˜π‘€) ↔ (𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ 0 ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆)))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑀,𝑦   π‘₯,𝑆,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐡(π‘₯,𝑦)   + (π‘₯,𝑦)   0 (π‘₯,𝑦)

Proof of Theorem issubm
Dummy variables π‘š 𝑑 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-submnd 12857 . . . 4 SubMnd = (π‘š ∈ Mnd ↦ {𝑑 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘š) ∣ ((0gβ€˜π‘š) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘š)𝑦) ∈ 𝑑)})
2 fveq2 5517 . . . . . 6 (π‘š = 𝑀 β†’ (Baseβ€˜π‘š) = (Baseβ€˜π‘€))
32pweqd 3582 . . . . 5 (π‘š = 𝑀 β†’ 𝒫 (Baseβ€˜π‘š) = 𝒫 (Baseβ€˜π‘€))
4 fveq2 5517 . . . . . . 7 (π‘š = 𝑀 β†’ (0gβ€˜π‘š) = (0gβ€˜π‘€))
54eleq1d 2246 . . . . . 6 (π‘š = 𝑀 β†’ ((0gβ€˜π‘š) ∈ 𝑑 ↔ (0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑑))
6 fveq2 5517 . . . . . . . . 9 (π‘š = 𝑀 β†’ (+gβ€˜π‘š) = (+gβ€˜π‘€))
76oveqd 5894 . . . . . . . 8 (π‘š = 𝑀 β†’ (π‘₯(+gβ€˜π‘š)𝑦) = (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦))
87eleq1d 2246 . . . . . . 7 (π‘š = 𝑀 β†’ ((π‘₯(+gβ€˜π‘š)𝑦) ∈ 𝑑 ↔ (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑))
982ralbidv 2501 . . . . . 6 (π‘š = 𝑀 β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘š)𝑦) ∈ 𝑑 ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑))
105, 9anbi12d 473 . . . . 5 (π‘š = 𝑀 β†’ (((0gβ€˜π‘š) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘š)𝑦) ∈ 𝑑) ↔ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑)))
113, 10rabeqbidv 2734 . . . 4 (π‘š = 𝑀 β†’ {𝑑 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘š) ∣ ((0gβ€˜π‘š) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘š)𝑦) ∈ 𝑑)} = {𝑑 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∣ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑)})
12 id 19 . . . 4 (𝑀 ∈ Mnd β†’ 𝑀 ∈ Mnd)
13 basfn 12522 . . . . . . 7 Base Fn V
14 elex 2750 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ Mnd β†’ 𝑀 ∈ V)
15 funfvex 5534 . . . . . . . 8 ((Fun Base ∧ 𝑀 ∈ dom Base) β†’ (Baseβ€˜π‘€) ∈ V)
1615funfni 5318 . . . . . . 7 ((Base Fn V ∧ 𝑀 ∈ V) β†’ (Baseβ€˜π‘€) ∈ V)
1713, 14, 16sylancr 414 . . . . . 6 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (Baseβ€˜π‘€) ∈ V)
1817pwexd 4183 . . . . 5 (𝑀 ∈ Mnd β†’ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∈ V)
19 rabexg 4148 . . . . 5 (𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∈ V β†’ {𝑑 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∣ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑)} ∈ V)
2018, 19syl 14 . . . 4 (𝑀 ∈ Mnd β†’ {𝑑 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∣ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑)} ∈ V)
211, 11, 12, 20fvmptd3 5611 . . 3 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (SubMndβ€˜π‘€) = {𝑑 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∣ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑)})
2221eleq2d 2247 . 2 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (𝑆 ∈ (SubMndβ€˜π‘€) ↔ 𝑆 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∣ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑)}))
23 eleq2 2241 . . . . 5 (𝑑 = 𝑆 β†’ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑑 ↔ (0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑆))
24 eleq2 2241 . . . . . . 7 (𝑑 = 𝑆 β†’ ((π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑 ↔ (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆))
2524raleqbi1dv 2681 . . . . . 6 (𝑑 = 𝑆 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑 ↔ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆))
2625raleqbi1dv 2681 . . . . 5 (𝑑 = 𝑆 β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑 ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆))
2723, 26anbi12d 473 . . . 4 (𝑑 = 𝑆 β†’ (((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑) ↔ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆)))
2827elrab 2895 . . 3 (𝑆 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∣ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑)} ↔ (𝑆 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∧ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆)))
29 issubm.b . . . . . . 7 𝐡 = (Baseβ€˜π‘€)
3029sseq2i 3184 . . . . . 6 (𝑆 βŠ† 𝐡 ↔ 𝑆 βŠ† (Baseβ€˜π‘€))
31 issubm.z . . . . . . . 8 0 = (0gβ€˜π‘€)
3231eleq1i 2243 . . . . . . 7 ( 0 ∈ 𝑆 ↔ (0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑆)
33 issubm.p . . . . . . . . . 10 + = (+gβ€˜π‘€)
3433oveqi 5890 . . . . . . . . 9 (π‘₯ + 𝑦) = (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦)
3534eleq1i 2243 . . . . . . . 8 ((π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆)
36352ralbii 2485 . . . . . . 7 (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆)
3732, 36anbi12i 460 . . . . . 6 (( 0 ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆) ↔ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆))
3830, 37anbi12i 460 . . . . 5 ((𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ ( 0 ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆)) ↔ (𝑆 βŠ† (Baseβ€˜π‘€) ∧ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆)))
3938a1i 9 . . . 4 (𝑀 ∈ Mnd β†’ ((𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ ( 0 ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆)) ↔ (𝑆 βŠ† (Baseβ€˜π‘€) ∧ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆))))
40 3anass 982 . . . . 5 ((𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ 0 ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆) ↔ (𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ ( 0 ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆)))
4140a1i 9 . . . 4 (𝑀 ∈ Mnd β†’ ((𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ 0 ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆) ↔ (𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ ( 0 ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆))))
42 elpw2g 4158 . . . . . 6 ((Baseβ€˜π‘€) ∈ V β†’ (𝑆 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ↔ 𝑆 βŠ† (Baseβ€˜π‘€)))
4317, 42syl 14 . . . . 5 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (𝑆 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ↔ 𝑆 βŠ† (Baseβ€˜π‘€)))
4443anbi1d 465 . . . 4 (𝑀 ∈ Mnd β†’ ((𝑆 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∧ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆)) ↔ (𝑆 βŠ† (Baseβ€˜π‘€) ∧ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆))))
4539, 41, 443bitr4rd 221 . . 3 (𝑀 ∈ Mnd β†’ ((𝑆 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∧ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑆)) ↔ (𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ 0 ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆)))
4628, 45bitrid 192 . 2 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (𝑆 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 (Baseβ€˜π‘€) ∣ ((0gβ€˜π‘€) ∈ 𝑑 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑑 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑑 (π‘₯(+gβ€˜π‘€)𝑦) ∈ 𝑑)} ↔ (𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ 0 ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆)))
4722, 46bitrd 188 1 (𝑀 ∈ Mnd β†’ (𝑆 ∈ (SubMndβ€˜π‘€) ↔ (𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ 0 ∈ 𝑆 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑆 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 (π‘₯ + 𝑦) ∈ 𝑆)))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 978   = wceq 1353   ∈ wcel 2148  βˆ€wral 2455  {crab 2459  Vcvv 2739   βŠ† wss 3131  π’« cpw 3577   Fn wfn 5213  β€˜cfv 5218  (class class class)co 5877  Basecbs 12464  +gcplusg 12538  0gc0g 12710  Mndcmnd 12822  SubMndcsubmnd 12855
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 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-sep 4123  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1re 7907  ax-addrcl 7910
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  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-ral 2460  df-rex 2461  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-id 4295  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-fv 5226  df-ov 5880  df-inn 8922  df-ndx 12467  df-slot 12468  df-base 12470  df-submnd 12857
This theorem is referenced by:  issubm2  12869  issubmd  12870  mndissubm  12871  submss  12872  submid  12873  subm0cl  12874  submcl  12875  0subm  12876  insubm  12877  mhmima  12880  mhmeql  12881  issubg3  13057  issubrg3  13373  cnsubmlem  13557
  Copyright terms: Public domain W3C validator