Theorem subginv 19100

Description: The inverse of an element in a subgroup is the same as the inverse in the larger group. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Dec-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
subg0.h	⊢ 𝐻 = (𝐺 ↾s 𝑆)
subginv.i	⊢ 𝐼 = (invg‘𝐺)
subginv.j	⊢ 𝐽 = (invg‘𝐻)

Assertion

Ref	Expression
subginv	⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝐼‘𝑋) = (𝐽‘𝑋))

Proof of Theorem subginv

Step	Hyp	Ref	Expression
1		subg0.h	. . . . 5 ⊢ 𝐻 = (𝐺 ↾s 𝑆)
2	1	subggrp 19096	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝐻 ∈ Grp)
3	1	subgbas 19097	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑆 = (Base‘𝐻))
4	3	eleq2d 2823	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝑋 ∈ 𝑆 ↔ 𝑋 ∈ (Base‘𝐻)))
5	4	biimpa 476	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝑋 ∈ (Base‘𝐻))
6		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
7		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (+g‘𝐻) = (+g‘𝐻)
8		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝐻) = (0g‘𝐻)
9		subginv.j	. . . . 5 ⊢ 𝐽 = (invg‘𝐻)
10	6, 7, 8, 9	grprinv 18957	. . . 4 ⊢ ((𝐻 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝐻)) → (𝑋(+g‘𝐻)(𝐽‘𝑋)) = (0g‘𝐻))
11	2, 5, 10	syl2an2r 686	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑋(+g‘𝐻)(𝐽‘𝑋)) = (0g‘𝐻))
12		eqid 2737	. . . . . 6 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
13	1, 12	ressplusg 17245	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (+g‘𝐺) = (+g‘𝐻))
14	13	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (+g‘𝐺) = (+g‘𝐻))
15	14	oveqd 7377	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑋(+g‘𝐺)(𝐽‘𝑋)) = (𝑋(+g‘𝐻)(𝐽‘𝑋)))
16		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
17	1, 16	subg0 19099	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (0g‘𝐺) = (0g‘𝐻))
18	17	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (0g‘𝐺) = (0g‘𝐻))
19	11, 15, 18	3eqtr4d 2782	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝑋(+g‘𝐺)(𝐽‘𝑋)) = (0g‘𝐺))
20		subgrcl 19098	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝐺 ∈ Grp)
21	20	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝐺 ∈ Grp)
22		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
23	22	subgss 19094	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑆 ⊆ (Base‘𝐺))
24	23	sselda 3922	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → 𝑋 ∈ (Base‘𝐺))
25	6, 9	grpinvcl 18954	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐻 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝐻)) → (𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝐻))
26	25	ex 412	. . . . . . 7 ⊢ (𝐻 ∈ Grp → (𝑋 ∈ (Base‘𝐻) → (𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝐻)))
27	2, 26	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝑋 ∈ (Base‘𝐻) → (𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝐻)))
28	3	eleq2d 2823	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → ((𝐽‘𝑋) ∈ 𝑆 ↔ (𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝐻)))
29	27, 4, 28	3imtr4d 294	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) → (𝑋 ∈ 𝑆 → (𝐽‘𝑋) ∈ 𝑆))
30	29	imp 406	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝐽‘𝑋) ∈ 𝑆)
31	23	sselda 3922	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ (𝐽‘𝑋) ∈ 𝑆) → (𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝐺))
32	30, 31	syldan 592	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝐺))
33		subginv.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (invg‘𝐺)
34	22, 12, 16, 33	grpinvid1 18958	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ (Base‘𝐺) ∧ (𝐽‘𝑋) ∈ (Base‘𝐺)) → ((𝐼‘𝑋) = (𝐽‘𝑋) ↔ (𝑋(+g‘𝐺)(𝐽‘𝑋)) = (0g‘𝐺)))
35	21, 24, 32, 34	syl3anc 1374	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → ((𝐼‘𝑋) = (𝐽‘𝑋) ↔ (𝑋(+g‘𝐺)(𝐽‘𝑋)) = (0g‘𝐺)))
36	19, 35	mpbird 257	1 ⊢ ((𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑋 ∈ 𝑆) → (𝐼‘𝑋) = (𝐽‘𝑋))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ‘cfv 6492  (class class class)co 7360  Basecbs 17170   ↾_s cress 17191  +_gcplusg 17211  0_gc0g 17393  Grpcgrp 18900  inv_gcminusg 18901  SubGrpcsubg 19087

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 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5302  ax-pr 5370  ax-un 7682  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-2nd 7936  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8342  df-er 8636  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12166  df-2 12235  df-sets 17125  df-slot 17143  df-ndx 17155  df-base 17171  df-ress 17192  df-plusg 17224  df-0g 17395  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-grp 18903  df-minusg 18904  df-subg 19090

This theorem is referenced by:  subginvcl  19102  subgsub  19105  subgmulg  19107  zringlpirlem1  21452  prmirred  21464  psgninv  21572  mplneg  21998  subgtgp  24080  clmneg  25058  qrngneg  27600