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

Theorem nmzsubg 18317
Description: The normalizer NG(S) of a subset 𝑆 of the group is a subgroup. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
elnmz.1 𝑁 = {𝑥𝑋 ∣ ∀𝑦𝑋 ((𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (𝑦 + 𝑥) ∈ 𝑆)}
nmzsubg.2 𝑋 = (Base‘𝐺)
nmzsubg.3 + = (+g𝐺)
Assertion
Ref Expression
nmzsubg (𝐺 ∈ Grp → 𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐺   𝑥,𝑆,𝑦   𝑥, + ,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑁(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem nmzsubg
Dummy variables 𝑧 𝑤 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elnmz.1 . . . 4 𝑁 = {𝑥𝑋 ∣ ∀𝑦𝑋 ((𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆 ↔ (𝑦 + 𝑥) ∈ 𝑆)}
21ssrab3 4043 . . 3 𝑁𝑋
32a1i 11 . 2 (𝐺 ∈ Grp → 𝑁𝑋)
4 nmzsubg.2 . . . . 5 𝑋 = (Base‘𝐺)
5 eqid 2824 . . . . 5 (0g𝐺) = (0g𝐺)
64, 5grpidcl 18131 . . . 4 (𝐺 ∈ Grp → (0g𝐺) ∈ 𝑋)
7 nmzsubg.3 . . . . . . . 8 + = (+g𝐺)
84, 7, 5grplid 18133 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑋) → ((0g𝐺) + 𝑧) = 𝑧)
94, 7, 5grprid 18134 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑋) → (𝑧 + (0g𝐺)) = 𝑧)
108, 9eqtr4d 2862 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑋) → ((0g𝐺) + 𝑧) = (𝑧 + (0g𝐺)))
1110eleq1d 2900 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑋) → (((0g𝐺) + 𝑧) ∈ 𝑆 ↔ (𝑧 + (0g𝐺)) ∈ 𝑆))
1211ralrimiva 3177 . . . 4 (𝐺 ∈ Grp → ∀𝑧𝑋 (((0g𝐺) + 𝑧) ∈ 𝑆 ↔ (𝑧 + (0g𝐺)) ∈ 𝑆))
131elnmz 18315 . . . 4 ((0g𝐺) ∈ 𝑁 ↔ ((0g𝐺) ∈ 𝑋 ∧ ∀𝑧𝑋 (((0g𝐺) + 𝑧) ∈ 𝑆 ↔ (𝑧 + (0g𝐺)) ∈ 𝑆)))
146, 12, 13sylanbrc 586 . . 3 (𝐺 ∈ Grp → (0g𝐺) ∈ 𝑁)
1514ne0d 4284 . 2 (𝐺 ∈ Grp → 𝑁 ≠ ∅)
16 id 22 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Grp → 𝐺 ∈ Grp)
172sseli 3949 . . . . . . . 8 (𝑧𝑁𝑧𝑋)
182sseli 3949 . . . . . . . 8 (𝑤𝑁𝑤𝑋)
194, 7grpcl 18111 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑋𝑤𝑋) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝑋)
2016, 17, 18, 19syl3an 1157 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝑋)
21 simpl1 1188 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → 𝐺 ∈ Grp)
22 simpl2 1189 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → 𝑧𝑁)
232, 22sseldi 3951 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → 𝑧𝑋)
24 simpl3 1190 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → 𝑤𝑁)
252, 24sseldi 3951 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → 𝑤𝑋)
26 simpr 488 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → 𝑢𝑋)
274, 7grpass 18112 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑧𝑋𝑤𝑋𝑢𝑋)) → ((𝑧 + 𝑤) + 𝑢) = (𝑧 + (𝑤 + 𝑢)))
2821, 23, 25, 26, 27syl13anc 1369 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑧 + 𝑤) + 𝑢) = (𝑧 + (𝑤 + 𝑢)))
2928eleq1d 2900 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (((𝑧 + 𝑤) + 𝑢) ∈ 𝑆 ↔ (𝑧 + (𝑤 + 𝑢)) ∈ 𝑆))
304, 7grpcl 18111 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑤𝑋𝑢𝑋) → (𝑤 + 𝑢) ∈ 𝑋)
3121, 25, 26, 30syl3anc 1368 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (𝑤 + 𝑢) ∈ 𝑋)
321nmzbi 18316 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧𝑁 ∧ (𝑤 + 𝑢) ∈ 𝑋) → ((𝑧 + (𝑤 + 𝑢)) ∈ 𝑆 ↔ ((𝑤 + 𝑢) + 𝑧) ∈ 𝑆))
3322, 31, 32syl2anc 587 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑧 + (𝑤 + 𝑢)) ∈ 𝑆 ↔ ((𝑤 + 𝑢) + 𝑧) ∈ 𝑆))
344, 7grpass 18112 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑤𝑋𝑢𝑋𝑧𝑋)) → ((𝑤 + 𝑢) + 𝑧) = (𝑤 + (𝑢 + 𝑧)))
3521, 25, 26, 23, 34syl13anc 1369 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑤 + 𝑢) + 𝑧) = (𝑤 + (𝑢 + 𝑧)))
3635eleq1d 2900 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (((𝑤 + 𝑢) + 𝑧) ∈ 𝑆 ↔ (𝑤 + (𝑢 + 𝑧)) ∈ 𝑆))
374, 7grpcl 18111 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑢𝑋𝑧𝑋) → (𝑢 + 𝑧) ∈ 𝑋)
3821, 26, 23, 37syl3anc 1368 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (𝑢 + 𝑧) ∈ 𝑋)
391nmzbi 18316 . . . . . . . . . . 11 ((𝑤𝑁 ∧ (𝑢 + 𝑧) ∈ 𝑋) → ((𝑤 + (𝑢 + 𝑧)) ∈ 𝑆 ↔ ((𝑢 + 𝑧) + 𝑤) ∈ 𝑆))
4024, 38, 39syl2anc 587 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑤 + (𝑢 + 𝑧)) ∈ 𝑆 ↔ ((𝑢 + 𝑧) + 𝑤) ∈ 𝑆))
4133, 36, 403bitrd 308 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑧 + (𝑤 + 𝑢)) ∈ 𝑆 ↔ ((𝑢 + 𝑧) + 𝑤) ∈ 𝑆))
424, 7grpass 18112 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑢𝑋𝑧𝑋𝑤𝑋)) → ((𝑢 + 𝑧) + 𝑤) = (𝑢 + (𝑧 + 𝑤)))
4321, 26, 23, 25, 42syl13anc 1369 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑢 + 𝑧) + 𝑤) = (𝑢 + (𝑧 + 𝑤)))
4443eleq1d 2900 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (((𝑢 + 𝑧) + 𝑤) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + (𝑧 + 𝑤)) ∈ 𝑆))
4529, 41, 443bitrd 308 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (((𝑧 + 𝑤) + 𝑢) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + (𝑧 + 𝑤)) ∈ 𝑆))
4645ralrimiva 3177 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) → ∀𝑢𝑋 (((𝑧 + 𝑤) + 𝑢) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + (𝑧 + 𝑤)) ∈ 𝑆))
471elnmz 18315 . . . . . . 7 ((𝑧 + 𝑤) ∈ 𝑁 ↔ ((𝑧 + 𝑤) ∈ 𝑋 ∧ ∀𝑢𝑋 (((𝑧 + 𝑤) + 𝑢) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + (𝑧 + 𝑤)) ∈ 𝑆)))
4820, 46, 47sylanbrc 586 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁𝑤𝑁) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝑁)
49483expa 1115 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑤𝑁) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝑁)
5049ralrimiva 3177 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) → ∀𝑤𝑁 (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝑁)
51 eqid 2824 . . . . . . 7 (invg𝐺) = (invg𝐺)
524, 51grpinvcl 18151 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑋) → ((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑋)
5317, 52sylan2 595 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) → ((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑋)
54 simplr 768 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → 𝑧𝑁)
55 simpll 766 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → 𝐺 ∈ Grp)
5653adantr 484 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑋)
57 simpr 488 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → 𝑢𝑋)
584, 7grpcl 18111 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑢𝑋 ∧ ((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑋) → (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) ∈ 𝑋)
5955, 57, 56, 58syl3anc 1368 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) ∈ 𝑋)
604, 7grpcl 18111 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ ((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑋 ∧ (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) ∈ 𝑋) → (((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) ∈ 𝑋)
6155, 56, 59, 60syl3anc 1368 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) ∈ 𝑋)
621nmzbi 18316 . . . . . . . 8 ((𝑧𝑁 ∧ (((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) ∈ 𝑋) → ((𝑧 + (((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)))) ∈ 𝑆 ↔ ((((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) + 𝑧) ∈ 𝑆))
6354, 61, 62syl2anc 587 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑧 + (((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)))) ∈ 𝑆 ↔ ((((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) + 𝑧) ∈ 𝑆))
642, 54sseldi 3951 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → 𝑧𝑋)
654, 7, 5, 51grprinv 18153 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑋) → (𝑧 + ((invg𝐺)‘𝑧)) = (0g𝐺))
6655, 64, 65syl2anc 587 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (𝑧 + ((invg𝐺)‘𝑧)) = (0g𝐺))
6766oveq1d 7164 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑧 + ((invg𝐺)‘𝑧)) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) = ((0g𝐺) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))))
684, 7grpass 18112 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑧𝑋 ∧ ((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑋 ∧ (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) ∈ 𝑋)) → ((𝑧 + ((invg𝐺)‘𝑧)) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) = (𝑧 + (((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)))))
6955, 64, 56, 59, 68syl13anc 1369 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑧 + ((invg𝐺)‘𝑧)) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) = (𝑧 + (((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)))))
704, 7, 5grplid 18133 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) ∈ 𝑋) → ((0g𝐺) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) = (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)))
7155, 59, 70syl2anc 587 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((0g𝐺) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) = (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)))
7267, 69, 713eqtr3d 2867 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (𝑧 + (((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)))) = (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)))
7372eleq1d 2900 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑧 + (((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)))) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) ∈ 𝑆))
744, 7grpass 18112 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑋 ∧ (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) ∈ 𝑋𝑧𝑋)) → ((((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) + 𝑧) = (((invg𝐺)‘𝑧) + ((𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) + 𝑧)))
7555, 56, 59, 64, 74syl13anc 1369 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) + 𝑧) = (((invg𝐺)‘𝑧) + ((𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) + 𝑧)))
764, 7grpass 18112 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑢𝑋 ∧ ((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑋𝑧𝑋)) → ((𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) + 𝑧) = (𝑢 + (((invg𝐺)‘𝑧) + 𝑧)))
7755, 57, 56, 64, 76syl13anc 1369 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) + 𝑧) = (𝑢 + (((invg𝐺)‘𝑧) + 𝑧)))
784, 7, 5, 51grplinv 18152 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑋) → (((invg𝐺)‘𝑧) + 𝑧) = (0g𝐺))
7955, 64, 78syl2anc 587 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (((invg𝐺)‘𝑧) + 𝑧) = (0g𝐺))
8079oveq2d 7165 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (𝑢 + (((invg𝐺)‘𝑧) + 𝑧)) = (𝑢 + (0g𝐺)))
814, 7, 5grprid 18134 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑢𝑋) → (𝑢 + (0g𝐺)) = 𝑢)
8255, 57, 81syl2anc 587 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (𝑢 + (0g𝐺)) = 𝑢)
8377, 80, 823eqtrd 2863 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) + 𝑧) = 𝑢)
8483oveq2d 7165 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (((invg𝐺)‘𝑧) + ((𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) + 𝑧)) = (((invg𝐺)‘𝑧) + 𝑢))
8575, 84eqtrd 2859 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) + 𝑧) = (((invg𝐺)‘𝑧) + 𝑢))
8685eleq1d 2900 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → (((((invg𝐺)‘𝑧) + (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧))) + 𝑧) ∈ 𝑆 ↔ (((invg𝐺)‘𝑧) + 𝑢) ∈ 𝑆))
8763, 73, 863bitr3rd 313 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) ∧ 𝑢𝑋) → ((((invg𝐺)‘𝑧) + 𝑢) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) ∈ 𝑆))
8887ralrimiva 3177 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) → ∀𝑢𝑋 ((((invg𝐺)‘𝑧) + 𝑢) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) ∈ 𝑆))
891elnmz 18315 . . . . 5 (((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑁 ↔ (((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑋 ∧ ∀𝑢𝑋 ((((invg𝐺)‘𝑧) + 𝑢) ∈ 𝑆 ↔ (𝑢 + ((invg𝐺)‘𝑧)) ∈ 𝑆)))
9053, 88, 89sylanbrc 586 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) → ((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑁)
9150, 90jca 515 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑧𝑁) → (∀𝑤𝑁 (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝑁 ∧ ((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑁))
9291ralrimiva 3177 . 2 (𝐺 ∈ Grp → ∀𝑧𝑁 (∀𝑤𝑁 (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝑁 ∧ ((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑁))
934, 7, 51issubg2 18294 . 2 (𝐺 ∈ Grp → (𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺) ↔ (𝑁𝑋𝑁 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧𝑁 (∀𝑤𝑁 (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝑁 ∧ ((invg𝐺)‘𝑧) ∈ 𝑁))))
943, 15, 92, 93mpbir3and 1339 1 (𝐺 ∈ Grp → 𝑁 ∈ (SubGrp‘𝐺))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wcel 2115  wne 3014  wral 3133  {crab 3137  wss 3919  c0 4276  cfv 6343  (class class class)co 7149  Basecbs 16483  +gcplusg 16565  0gc0g 16713  Grpcgrp 18103  invgcminusg 18104  SubGrpcsubg 18273
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 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2796  ax-sep 5189  ax-nul 5196  ax-pow 5253  ax-pr 5317  ax-un 7455  ax-cnex 10591  ax-resscn 10592  ax-1cn 10593  ax-icn 10594  ax-addcl 10595  ax-addrcl 10596  ax-mulcl 10597  ax-mulrcl 10598  ax-mulcom 10599  ax-addass 10600  ax-mulass 10601  ax-distr 10602  ax-i2m1 10603  ax-1ne0 10604  ax-1rid 10605  ax-rnegex 10606  ax-rrecex 10607  ax-cnre 10608  ax-pre-lttri 10609  ax-pre-lttrn 10610  ax-pre-ltadd 10611  ax-pre-mulgt0 10612
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2071  df-mo 2624  df-eu 2655  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2964  df-ne 3015  df-nel 3119  df-ral 3138  df-rex 3139  df-reu 3140  df-rmo 3141  df-rab 3142  df-v 3482  df-sbc 3759  df-csb 3867  df-dif 3922  df-un 3924  df-in 3926  df-ss 3936  df-pss 3938  df-nul 4277  df-if 4451  df-pw 4524  df-sn 4551  df-pr 4553  df-tp 4555  df-op 4557  df-uni 4825  df-iun 4907  df-br 5053  df-opab 5115  df-mpt 5133  df-tr 5159  df-id 5447  df-eprel 5452  df-po 5461  df-so 5462  df-fr 5501  df-we 5503  df-xp 5548  df-rel 5549  df-cnv 5550  df-co 5551  df-dm 5552  df-rn 5553  df-res 5554  df-ima 5555  df-pred 6135  df-ord 6181  df-on 6182  df-lim 6183  df-suc 6184  df-iota 6302  df-fun 6345  df-fn 6346  df-f 6347  df-f1 6348  df-fo 6349  df-f1o 6350  df-fv 6351  df-riota 7107  df-ov 7152  df-oprab 7153  df-mpo 7154  df-om 7575  df-wrecs 7943  df-recs 8004  df-rdg 8042  df-er 8285  df-en 8506  df-dom 8507  df-sdom 8508  df-pnf 10675  df-mnf 10676  df-xr 10677  df-ltxr 10678  df-le 10679  df-sub 10870  df-neg 10871  df-nn 11635  df-2 11697  df-ndx 16486  df-slot 16487  df-base 16489  df-sets 16490  df-ress 16491  df-plusg 16578  df-0g 16715  df-mgm 17852  df-sgrp 17901  df-mnd 17912  df-grp 18106  df-minusg 18107  df-subg 18276
This theorem is referenced by:  nmznsg  18320  sylow3lem3  18754  sylow3lem4  18755  sylow3lem6  18757
  Copyright terms: Public domain W3C validator