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

Theorem submacs 18744
Description: Submonoids are an algebraic closure system. (Contributed by Stefan O'Rear, 22-Aug-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
submacs.b 𝐡 = (Baseβ€˜πΊ)
Assertion
Ref Expression
submacs (𝐺 ∈ Mnd β†’ (SubMndβ€˜πΊ) ∈ (ACSβ€˜π΅))

Proof of Theorem submacs
Dummy variables 𝑠 π‘₯ 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 submacs.b . . . . . 6 𝐡 = (Baseβ€˜πΊ)
2 eqid 2730 . . . . . 6 (0gβ€˜πΊ) = (0gβ€˜πΊ)
3 eqid 2730 . . . . . 6 (+gβ€˜πΊ) = (+gβ€˜πΊ)
41, 2, 3issubm 18720 . . . . 5 (𝐺 ∈ Mnd β†’ (𝑠 ∈ (SubMndβ€˜πΊ) ↔ (𝑠 βŠ† 𝐡 ∧ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠)))
5 velpw 4606 . . . . . . 7 (𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ↔ 𝑠 βŠ† 𝐡)
65anbi1i 622 . . . . . 6 ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∧ ((0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠)) ↔ (𝑠 βŠ† 𝐡 ∧ ((0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠)))
7 3anass 1093 . . . . . 6 ((𝑠 βŠ† 𝐡 ∧ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠) ↔ (𝑠 βŠ† 𝐡 ∧ ((0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠)))
86, 7bitr4i 277 . . . . 5 ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∧ ((0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠)) ↔ (𝑠 βŠ† 𝐡 ∧ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠))
94, 8bitr4di 288 . . . 4 (𝐺 ∈ Mnd β†’ (𝑠 ∈ (SubMndβ€˜πΊ) ↔ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∧ ((0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠))))
109eqabdv 2865 . . 3 (𝐺 ∈ Mnd β†’ (SubMndβ€˜πΊ) = {𝑠 ∣ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∧ ((0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠))})
11 df-rab 3431 . . 3 {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ ((0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠)} = {𝑠 ∣ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∧ ((0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠))}
1210, 11eqtr4di 2788 . 2 (𝐺 ∈ Mnd β†’ (SubMndβ€˜πΊ) = {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ ((0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠)})
13 inrab 4305 . . 3 ({𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠} ∩ {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠}) = {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ ((0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠)}
141fvexi 6904 . . . . 5 𝐡 ∈ V
15 mreacs 17606 . . . . 5 (𝐡 ∈ V β†’ (ACSβ€˜π΅) ∈ (Mooreβ€˜π’« 𝐡))
1614, 15mp1i 13 . . . 4 (𝐺 ∈ Mnd β†’ (ACSβ€˜π΅) ∈ (Mooreβ€˜π’« 𝐡))
171, 2mndidcl 18674 . . . . 5 (𝐺 ∈ Mnd β†’ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝐡)
18 acsfn0 17608 . . . . 5 ((𝐡 ∈ V ∧ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝐡) β†’ {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠} ∈ (ACSβ€˜π΅))
1914, 17, 18sylancr 585 . . . 4 (𝐺 ∈ Mnd β†’ {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠} ∈ (ACSβ€˜π΅))
201, 3mndcl 18667 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) β†’ (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝐡)
21203expb 1118 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ (π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡)) β†’ (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝐡)
2221ralrimivva 3198 . . . . 5 (𝐺 ∈ Mnd β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝐡)
23 acsfn2 17611 . . . . 5 ((𝐡 ∈ V ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝐡) β†’ {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠} ∈ (ACSβ€˜π΅))
2414, 22, 23sylancr 585 . . . 4 (𝐺 ∈ Mnd β†’ {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠} ∈ (ACSβ€˜π΅))
25 mreincl 17547 . . . 4 (((ACSβ€˜π΅) ∈ (Mooreβ€˜π’« 𝐡) ∧ {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠} ∈ (ACSβ€˜π΅) ∧ {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠} ∈ (ACSβ€˜π΅)) β†’ ({𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠} ∩ {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠}) ∈ (ACSβ€˜π΅))
2616, 19, 24, 25syl3anc 1369 . . 3 (𝐺 ∈ Mnd β†’ ({𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ (0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠} ∩ {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠}) ∈ (ACSβ€˜π΅))
2713, 26eqeltrrid 2836 . 2 (𝐺 ∈ Mnd β†’ {𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ∣ ((0gβ€˜πΊ) ∈ 𝑠 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑠 βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 (π‘₯(+gβ€˜πΊ)𝑦) ∈ 𝑠)} ∈ (ACSβ€˜π΅))
2812, 27eqeltrd 2831 1 (𝐺 ∈ Mnd β†’ (SubMndβ€˜πΊ) ∈ (ACSβ€˜π΅))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 394   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  {cab 2707  βˆ€wral 3059  {crab 3430  Vcvv 3472   ∩ cin 3946   βŠ† wss 3947  π’« cpw 4601  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7411  Basecbs 17148  +gcplusg 17201  0gc0g 17389  Moorecmre 17530  ACScacs 17533  Mndcmnd 18659  SubMndcsubmnd 18704
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-om 7858  df-1o 8468  df-en 8942  df-fin 8945  df-0g 17391  df-mre 17534  df-mrc 17535  df-acs 17537  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-submnd 18706
This theorem is referenced by:  mndind  18745  gsumwspan  18763  subgacs  19077  symggen  19379  cntzspan  19753  gsumzsplit  19836  gsumzoppg  19853  gsumpt  19871  subrgacs  20559
  Copyright terms: Public domain W3C validator