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Theorem eqgid

Description: The left coset containing the identity is the original subgroup. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses eqger.x X = Base G
eqger.r ˙ = G ~ QG Y
eqgid.3 0 ˙ = 0 G
Assertion eqgid Y SubGrp G 0 ˙ ˙ = Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eqger.x X = Base G
2 eqger.r ˙ = G ~ QG Y
3 eqgid.3 0 ˙ = 0 G
4 2 releqg Rel ˙
5 relelec Rel ˙ x 0 ˙ ˙ 0 ˙ ˙ x
6 4 5 ax-mp x 0 ˙ ˙ 0 ˙ ˙ x
7 subgrcl Y SubGrp G G Grp
8 7 adantr Y SubGrp G x X G Grp
9 eqid inv g G = inv g G
10 3 9 grpinvid G Grp inv g G 0 ˙ = 0 ˙
11 8 10 syl Y SubGrp G x X inv g G 0 ˙ = 0 ˙
12 11 oveq1d Y SubGrp G x X inv g G 0 ˙ + G x = 0 ˙ + G x
13 eqid + G = + G
14 1 13 3 grplid G Grp x X 0 ˙ + G x = x
15 7 14 sylan Y SubGrp G x X 0 ˙ + G x = x
16 12 15 eqtrd Y SubGrp G x X inv g G 0 ˙ + G x = x
17 16 eleq1d Y SubGrp G x X inv g G 0 ˙ + G x Y x Y
18 17 pm5.32da Y SubGrp G x X inv g G 0 ˙ + G x Y x X x Y
19 1 subgss Y SubGrp G Y X
20 1 3 grpidcl G Grp 0 ˙ X
21 7 20 syl Y SubGrp G 0 ˙ X
22 1 9 13 2 eqgval G Grp Y X 0 ˙ ˙ x 0 ˙ X x X inv g G 0 ˙ + G x Y
23 3anass 0 ˙ X x X inv g G 0 ˙ + G x Y 0 ˙ X x X inv g G 0 ˙ + G x Y
24 22 23 bitrdi G Grp Y X 0 ˙ ˙ x 0 ˙ X x X inv g G 0 ˙ + G x Y
25 24 baibd G Grp Y X 0 ˙ X 0 ˙ ˙ x x X inv g G 0 ˙ + G x Y
26 7 19 21 25 syl21anc Y SubGrp G 0 ˙ ˙ x x X inv g G 0 ˙ + G x Y
27 19 sseld Y SubGrp G x Y x X
28 27 pm4.71rd Y SubGrp G x Y x X x Y
29 18 26 28 3bitr4d Y SubGrp G 0 ˙ ˙ x x Y
30 6 29 syl5bb Y SubGrp G x 0 ˙ ˙ x Y
31 30 eqrdv Y SubGrp G 0 ˙ ˙ = Y