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Theorem issubg4 14638
Description: A subgroup is a nonempty subset of the group closed under subtraction. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
issubg4.b  |-  B  =  ( Base `  G
)
issubg4.p  |-  .-  =  ( -g `  G )
Assertion
Ref Expression
issubg4  |-  ( G  e.  Grp  ->  ( S  e.  (SubGrp `  G
)  <->  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/)  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  (
x  .-  y )  e.  S ) ) )
Distinct variable groups:    x, y, B    x, G, y    x,  .- , y    x, S, y

Proof of Theorem issubg4
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 issubg4.b . . . 4  |-  B  =  ( Base `  G
)
21subgss 14622 . . 3  |-  ( S  e.  (SubGrp `  G
)  ->  S  C_  B
)
3 eqid 2283 . . . . 5  |-  ( 0g
`  G )  =  ( 0g `  G
)
43subg0cl 14629 . . . 4  |-  ( S  e.  (SubGrp `  G
)  ->  ( 0g `  G )  e.  S
)
5 ne0i 3461 . . . 4  |-  ( ( 0g `  G )  e.  S  ->  S  =/=  (/) )
64, 5syl 15 . . 3  |-  ( S  e.  (SubGrp `  G
)  ->  S  =/=  (/) )
7 issubg4.p . . . . . 6  |-  .-  =  ( -g `  G )
87subgsubcl 14632 . . . . 5  |-  ( ( S  e.  (SubGrp `  G )  /\  x  e.  S  /\  y  e.  S )  ->  (
x  .-  y )  e.  S )
983expb 1152 . . . 4  |-  ( ( S  e.  (SubGrp `  G )  /\  (
x  e.  S  /\  y  e.  S )
)  ->  ( x  .-  y )  e.  S
)
109ralrimivva 2635 . . 3  |-  ( S  e.  (SubGrp `  G
)  ->  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)
112, 6, 103jca 1132 . 2  |-  ( S  e.  (SubGrp `  G
)  ->  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/)  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
) )
12 simplrl 736 . . . . . 6  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  S  C_  B
)
13 simplrr 737 . . . . . 6  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  S  =/=  (/) )
14 simprr 733 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  ->  S  =/=  (/) )
15 r19.2z 3543 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( S  =/=  (/)  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  (
x  .-  y )  e.  S )  ->  E. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)
1614, 15sylan 457 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  E. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)
17 oveq2 5866 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  x  ->  (
x  .-  y )  =  ( x  .-  x ) )
1817eleq1d 2349 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  x  ->  (
( x  .-  y
)  e.  S  <->  ( x  .-  x )  e.  S
) )
1918rspcv 2880 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  S  ->  ( A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S  ->  (
x  .-  x )  e.  S ) )
2019adantl 452 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  x  e.  S
)  ->  ( A. y  e.  S  (
x  .-  y )  e.  S  ->  ( x 
.-  x )  e.  S ) )
21 simprl 732 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  ->  S  C_  B )
2221sselda 3180 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  x  e.  S
)  ->  x  e.  B )
231, 3, 7grpsubid 14550 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  x  e.  B )  ->  ( x  .-  x
)  =  ( 0g
`  G ) )
2423adantlr 695 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  x  e.  B
)  ->  ( x  .-  x )  =  ( 0g `  G ) )
2522, 24syldan 456 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  x  e.  S
)  ->  ( x  .-  x )  =  ( 0g `  G ) )
2625eleq1d 2349 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  x  e.  S
)  ->  ( (
x  .-  x )  e.  S  <->  ( 0g `  G )  e.  S
) )
2720, 26sylibd 205 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  x  e.  S
)  ->  ( A. y  e.  S  (
x  .-  y )  e.  S  ->  ( 0g
`  G )  e.  S ) )
2827rexlimdva 2667 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  -> 
( E. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S  ->  ( 0g `  G
)  e.  S ) )
2928imp 418 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  E. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  ( 0g `  G )  e.  S
)
3016, 29syldan 456 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  ( 0g `  G )  e.  S
)
31 simpr 447 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)
32 oveq1 5865 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  ( 0g `  G )  ->  (
x  .-  y )  =  ( ( 0g
`  G )  .-  y ) )
3332eleq1d 2349 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  ( 0g `  G )  ->  (
( x  .-  y
)  e.  S  <->  ( ( 0g `  G )  .-  y )  e.  S
) )
3433ralbidv 2563 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  ( 0g `  G )  ->  ( A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S  <->  A. y  e.  S  ( ( 0g `  G )  .-  y )  e.  S
) )
3534rspcv 2880 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 0g `  G )  e.  S  ->  ( A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S  ->  A. y  e.  S  ( ( 0g `  G )  .-  y )  e.  S
) )
3630, 31, 35sylc 56 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  A. y  e.  S  ( ( 0g `  G )  .-  y )  e.  S
)
371, 3grpidcl 14510 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( G  e.  Grp  ->  ( 0g `  G )  e.  B )
3837ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  y  e.  S
)  ->  ( 0g `  G )  e.  B
)
3921sselda 3180 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  y  e.  S
)  ->  y  e.  B )
40 eqid 2283 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( +g  `  G )  =  ( +g  `  G )
41 eqid 2283 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( inv g `  G )  =  ( inv g `  G )
421, 40, 41, 7grpsubval 14525 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( 0g `  G
)  e.  B  /\  y  e.  B )  ->  ( ( 0g `  G )  .-  y
)  =  ( ( 0g `  G ) ( +g  `  G
) ( ( inv g `  G ) `
 y ) ) )
4338, 39, 42syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  y  e.  S
)  ->  ( ( 0g `  G )  .-  y )  =  ( ( 0g `  G
) ( +g  `  G
) ( ( inv g `  G ) `
 y ) ) )
44 simpll 730 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  y  e.  S
)  ->  G  e.  Grp )
451, 41grpinvcl 14527 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  y  e.  B )  ->  ( ( inv g `  G ) `  y
)  e.  B )
4644, 39, 45syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  y  e.  S
)  ->  ( ( inv g `  G ) `
 y )  e.  B )
471, 40, 3grplid 14512 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  ( ( inv g `  G ) `  y
)  e.  B )  ->  ( ( 0g
`  G ) ( +g  `  G ) ( ( inv g `  G ) `  y
) )  =  ( ( inv g `  G ) `  y
) )
4844, 46, 47syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  y  e.  S
)  ->  ( ( 0g `  G ) ( +g  `  G ) ( ( inv g `  G ) `  y
) )  =  ( ( inv g `  G ) `  y
) )
4943, 48eqtrd 2315 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  y  e.  S
)  ->  ( ( 0g `  G )  .-  y )  =  ( ( inv g `  G ) `  y
) )
5049eleq1d 2349 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  y  e.  S
)  ->  ( (
( 0g `  G
)  .-  y )  e.  S  <->  ( ( inv g `  G ) `
 y )  e.  S ) )
5150ralbidva 2559 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  -> 
( A. y  e.  S  ( ( 0g
`  G )  .-  y )  e.  S  <->  A. y  e.  S  ( ( inv g `  G ) `  y
)  e.  S ) )
5251adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  ( A. y  e.  S  (
( 0g `  G
)  .-  y )  e.  S  <->  A. y  e.  S  ( ( inv g `  G ) `  y
)  e.  S ) )
5336, 52mpbid 201 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  A. y  e.  S  ( ( inv g `  G ) `
 y )  e.  S )
54 fveq2 5525 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  z  ->  (
( inv g `  G ) `  y
)  =  ( ( inv g `  G
) `  z )
)
5554eleq1d 2349 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  z  ->  (
( ( inv g `  G ) `  y
)  e.  S  <->  ( ( inv g `  G ) `
 z )  e.  S ) )
5655rspccva 2883 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( A. y  e.  S  ( ( inv g `  G ) `  y
)  e.  S  /\  z  e.  S )  ->  ( ( inv g `  G ) `  z
)  e.  S )
5756ad2ant2l 726 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  ( x  e.  S  /\  z  e.  S ) )  -> 
( ( inv g `  G ) `  z
)  e.  S )
58 oveq2 5866 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  ( ( inv g `  G ) `
 z )  -> 
( x  .-  y
)  =  ( x 
.-  ( ( inv g `  G ) `
 z ) ) )
5958eleq1d 2349 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( y  =  ( ( inv g `  G ) `
 z )  -> 
( ( x  .-  y )  e.  S  <->  ( x  .-  ( ( inv g `  G
) `  z )
)  e.  S ) )
6059rspcv 2880 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( inv g `  G ) `  z
)  e.  S  -> 
( A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S  ->  ( x  .-  (
( inv g `  G ) `  z
) )  e.  S
) )
6157, 60syl 15 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  ( x  e.  S  /\  z  e.  S ) )  -> 
( A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S  ->  ( x  .-  (
( inv g `  G ) `  z
) )  e.  S
) )
62 simplll 734 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  ( x  e.  S  /\  z  e.  S ) )  ->  G  e.  Grp )
63 simplrl 736 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  ( ( inv g `  G ) `
 y )  e.  S )  ->  S  C_  B )
6463adantr 451 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  ( x  e.  S  /\  z  e.  S ) )  ->  S  C_  B )
65 simprl 732 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  ( x  e.  S  /\  z  e.  S ) )  ->  x  e.  S )
6664, 65sseldd 3181 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  ( x  e.  S  /\  z  e.  S ) )  ->  x  e.  B )
67 simprr 733 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  ( x  e.  S  /\  z  e.  S ) )  -> 
z  e.  S )
6864, 67sseldd 3181 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  ( x  e.  S  /\  z  e.  S ) )  -> 
z  e.  B )
691, 40, 7, 41, 62, 66, 68grpsubinv 14541 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  ( x  e.  S  /\  z  e.  S ) )  -> 
( x  .-  (
( inv g `  G ) `  z
) )  =  ( x ( +g  `  G
) z ) )
7069eleq1d 2349 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  ( x  e.  S  /\  z  e.  S ) )  -> 
( ( x  .-  ( ( inv g `  G ) `  z
) )  e.  S  <->  ( x ( +g  `  G
) z )  e.  S ) )
7161, 70sylibd 205 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  ( x  e.  S  /\  z  e.  S ) )  -> 
( A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S  ->  ( x ( +g  `  G ) z )  e.  S ) )
7271anassrs 629 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  ( ( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  x  e.  S
)  /\  z  e.  S )  ->  ( A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S  ->  (
x ( +g  `  G
) z )  e.  S ) )
7372ralrimdva 2633 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( G  e. 
Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  /\  x  e.  S
)  ->  ( A. y  e.  S  (
x  .-  y )  e.  S  ->  A. z  e.  S  ( x
( +g  `  G ) z )  e.  S
) )
7473ralimdva 2621 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. y  e.  S  ( ( inv g `  G ) `
 y )  e.  S )  ->  ( A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S  ->  A. x  e.  S  A. z  e.  S  ( x
( +g  `  G ) z )  e.  S
) )
7574impancom 427 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  ( A. y  e.  S  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S  ->  A. x  e.  S  A. z  e.  S  ( x ( +g  `  G ) z )  e.  S ) )
7653, 75mpd 14 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  A. x  e.  S  A. z  e.  S  ( x
( +g  `  G ) z )  e.  S
)
77 oveq1 5865 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  y  ->  (
x ( +g  `  G
) z )  =  ( y ( +g  `  G ) z ) )
7877eleq1d 2349 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  y  ->  (
( x ( +g  `  G ) z )  e.  S  <->  ( y
( +g  `  G ) z )  e.  S
) )
7978ralbidv 2563 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  y  ->  ( A. z  e.  S  ( x ( +g  `  G ) z )  e.  S  <->  A. z  e.  S  ( y
( +g  `  G ) z )  e.  S
) )
8079cbvralv 2764 . . . . . . . 8  |-  ( A. x  e.  S  A. z  e.  S  (
x ( +g  `  G
) z )  e.  S  <->  A. y  e.  S  A. z  e.  S  ( y ( +g  `  G ) z )  e.  S )
8176, 80sylib 188 . . . . . . 7  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  A. y  e.  S  A. z  e.  S  ( y
( +g  `  G ) z )  e.  S
)
82 r19.26 2675 . . . . . . 7  |-  ( A. y  e.  S  ( A. z  e.  S  ( y ( +g  `  G ) z )  e.  S  /\  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S )  <-> 
( A. y  e.  S  A. z  e.  S  ( y ( +g  `  G ) z )  e.  S  /\  A. y  e.  S  ( ( inv g `  G ) `  y
)  e.  S ) )
8381, 53, 82sylanbrc 645 . . . . . 6  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  A. y  e.  S  ( A. z  e.  S  (
y ( +g  `  G
) z )  e.  S  /\  ( ( inv g `  G
) `  y )  e.  S ) )
8412, 13, 833jca 1132 . . . . 5  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/) ) )  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  ( x  .-  y )  e.  S
)  ->  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/)  /\  A. y  e.  S  ( A. z  e.  S  ( y
( +g  `  G ) z )  e.  S  /\  ( ( inv g `  G ) `  y
)  e.  S ) ) )
8584exp42 594 . . . 4  |-  ( G  e.  Grp  ->  ( S  C_  B  ->  ( S  =/=  (/)  ->  ( A. x  e.  S  A. y  e.  S  (
x  .-  y )  e.  S  ->  ( S 
C_  B  /\  S  =/=  (/)  /\  A. y  e.  S  ( A. z  e.  S  (
y ( +g  `  G
) z )  e.  S  /\  ( ( inv g `  G
) `  y )  e.  S ) ) ) ) ) )
86853impd 1165 . . 3  |-  ( G  e.  Grp  ->  (
( S  C_  B  /\  S  =/=  (/)  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  (
x  .-  y )  e.  S )  ->  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/)  /\  A. y  e.  S  ( A. z  e.  S  (
y ( +g  `  G
) z )  e.  S  /\  ( ( inv g `  G
) `  y )  e.  S ) ) ) )
871, 40, 41issubg2 14636 . . 3  |-  ( G  e.  Grp  ->  ( S  e.  (SubGrp `  G
)  <->  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/)  /\  A. y  e.  S  ( A. z  e.  S  ( y ( +g  `  G ) z )  e.  S  /\  (
( inv g `  G ) `  y
)  e.  S ) ) ) )
8886, 87sylibrd 225 . 2  |-  ( G  e.  Grp  ->  (
( S  C_  B  /\  S  =/=  (/)  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  (
x  .-  y )  e.  S )  ->  S  e.  (SubGrp `  G )
) )
8911, 88impbid2 195 1  |-  ( G  e.  Grp  ->  ( S  e.  (SubGrp `  G
)  <->  ( S  C_  B  /\  S  =/=  (/)  /\  A. x  e.  S  A. y  e.  S  (
x  .-  y )  e.  S ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1623    e. wcel 1684    =/= wne 2446   A.wral 2543   E.wrex 2544    C_ wss 3152   (/)c0 3455   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   Basecbs 13148   +g cplusg 13208   0gc0g 13400   Grpcgrp 14362   inv gcminusg 14363   -gcsg 14365  SubGrpcsubg 14615
This theorem is referenced by:  dprdsubg  15259  clssubg  17791  tgpconcomp  17795
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-er 6660  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-nn 9747  df-2 9804  df-ndx 13151  df-slot 13152  df-base 13153  df-sets 13154  df-ress 13155  df-plusg 13221  df-0g 13404  df-mnd 14367  df-grp 14489  df-minusg 14490  df-sbg 14491  df-subg 14618
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