MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  issstrmgm Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem issstrmgm 18574
Description: Characterize a substructure as submagma by closure properties. (Contributed by AV, 30-Aug-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
issstrmgm.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
issstrmgm.p + = (+g𝐺)
issstrmgm.h 𝐻 = (𝐺s 𝑆)
Assertion
Ref Expression
issstrmgm ((𝐻𝑉𝑆𝐵) → (𝐻 ∈ Mgm ↔ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐻,𝑦   𝑥,𝑆,𝑦   𝑥,𝑉,𝑦
Allowed substitution hints:   + (𝑥,𝑦)   𝐺(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem issstrmgm
StepHypRef Expression
1 simplr 767 . . . . 5 ((((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → 𝐻 ∈ Mgm)
2 simplr 767 . . . . . . . . . 10 (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) → 𝑆𝐵)
3 issstrmgm.h . . . . . . . . . . 11 𝐻 = (𝐺s 𝑆)
4 issstrmgm.b . . . . . . . . . . 11 𝐵 = (Base‘𝐺)
53, 4ressbas2 17184 . . . . . . . . . 10 (𝑆𝐵𝑆 = (Base‘𝐻))
62, 5syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) → 𝑆 = (Base‘𝐻))
76eleq2d 2819 . . . . . . . 8 (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) → (𝑥𝑆𝑥 ∈ (Base‘𝐻)))
87biimpcd 248 . . . . . . 7 (𝑥𝑆 → (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐻)))
98adantr 481 . . . . . 6 ((𝑥𝑆𝑦𝑆) → (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐻)))
109impcom 408 . . . . 5 ((((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐻))
116eleq2d 2819 . . . . . . . 8 (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) → (𝑦𝑆𝑦 ∈ (Base‘𝐻)))
1211biimpcd 248 . . . . . . 7 (𝑦𝑆 → (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐻)))
1312adantl 482 . . . . . 6 ((𝑥𝑆𝑦𝑆) → (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐻)))
1413impcom 408 . . . . 5 ((((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → 𝑦 ∈ (Base‘𝐻))
15 eqid 2732 . . . . . 6 (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
16 eqid 2732 . . . . . 6 (+g𝐻) = (+g𝐻)
1715, 16mgmcl 18566 . . . . 5 ((𝐻 ∈ Mgm ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝐻) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝐻)) → (𝑥(+g𝐻)𝑦) ∈ (Base‘𝐻))
181, 10, 14, 17syl3anc 1371 . . . 4 ((((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → (𝑥(+g𝐻)𝑦) ∈ (Base‘𝐻))
194fvexi 6905 . . . . . . . . 9 𝐵 ∈ V
2019ssex 5321 . . . . . . . 8 (𝑆𝐵𝑆 ∈ V)
2120adantl 482 . . . . . . 7 ((𝐻𝑉𝑆𝐵) → 𝑆 ∈ V)
22 issstrmgm.p . . . . . . . 8 + = (+g𝐺)
233, 22ressplusg 17237 . . . . . . 7 (𝑆 ∈ V → + = (+g𝐻))
2421, 23syl 17 . . . . . 6 ((𝐻𝑉𝑆𝐵) → + = (+g𝐻))
2524adantr 481 . . . . 5 (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) → + = (+g𝐻))
2625oveqdr 7439 . . . 4 ((((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑥(+g𝐻)𝑦))
276adantr 481 . . . 4 ((((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → 𝑆 = (Base‘𝐻))
2818, 26, 273eltr4d 2848 . . 3 ((((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
2928ralrimivva 3200 . 2 (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ 𝐻 ∈ Mgm) → ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
305adantl 482 . . . . 5 ((𝐻𝑉𝑆𝐵) → 𝑆 = (Base‘𝐻))
3124oveqd 7428 . . . . . . 7 ((𝐻𝑉𝑆𝐵) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑥(+g𝐻)𝑦))
3231, 30eleq12d 2827 . . . . . 6 ((𝐻𝑉𝑆𝐵) → ((𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (𝑥(+g𝐻)𝑦) ∈ (Base‘𝐻)))
3330, 32raleqbidv 3342 . . . . 5 ((𝐻𝑉𝑆𝐵) → (∀𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ ∀𝑦 ∈ (Base‘𝐻)(𝑥(+g𝐻)𝑦) ∈ (Base‘𝐻)))
3430, 33raleqbidv 3342 . . . 4 ((𝐻𝑉𝑆𝐵) → (∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝐻)∀𝑦 ∈ (Base‘𝐻)(𝑥(+g𝐻)𝑦) ∈ (Base‘𝐻)))
3534biimpa 477 . . 3 (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆) → ∀𝑥 ∈ (Base‘𝐻)∀𝑦 ∈ (Base‘𝐻)(𝑥(+g𝐻)𝑦) ∈ (Base‘𝐻))
3615, 16ismgm 18564 . . . 4 (𝐻𝑉 → (𝐻 ∈ Mgm ↔ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝐻)∀𝑦 ∈ (Base‘𝐻)(𝑥(+g𝐻)𝑦) ∈ (Base‘𝐻)))
3736ad2antrr 724 . . 3 (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆) → (𝐻 ∈ Mgm ↔ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝐻)∀𝑦 ∈ (Base‘𝐻)(𝑥(+g𝐻)𝑦) ∈ (Base‘𝐻)))
3835, 37mpbird 256 . 2 (((𝐻𝑉𝑆𝐵) ∧ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆) → 𝐻 ∈ Mgm)
3929, 38impbida 799 1 ((𝐻𝑉𝑆𝐵) → (𝐻 ∈ Mgm ↔ ∀𝑥𝑆𝑦𝑆 (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396   = wceq 1541  wcel 2106  wral 3061  Vcvv 3474  wss 3948  cfv 6543  (class class class)co 7411  Basecbs 17146  s cress 17175  +gcplusg 17199  Mgmcmgm 18561
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-pnf 11252  df-mnf 11253  df-xr 11254  df-ltxr 11255  df-le 11256  df-sub 11448  df-neg 11449  df-nn 12215  df-2 12277  df-sets 17099  df-slot 17117  df-ndx 17129  df-base 17147  df-ress 17176  df-plusg 17212  df-mgm 18563
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator