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Theorem nelsubgcld

Description: A non-subgroup-member plus a subgroup member is a non-subgroup-member. (Contributed by Steven Nguyen, 15-Apr-2023)

Ref Expression
Hypotheses nelsubginvcld.g ⊢ φ → G ∈ Grp
nelsubginvcld.s ⊢ φ → S ∈ SubGrp ⁡ G
nelsubginvcld.x ⊢ φ → X ∈ B ∖ S
nelsubginvcld.b ⊢ B = Base G
nelsubgcld.y ⊢ φ → Y ∈ S
nelsubgcld.p ⊢ + ˙ = + G
Assertion nelsubgcld ⊢ φ → X + ˙ Y ∈ B ∖ S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nelsubginvcld.g ⊢ φ → G ∈ Grp
2 nelsubginvcld.s ⊢ φ → S ∈ SubGrp ⁡ G
3 nelsubginvcld.x ⊢ φ → X ∈ B ∖ S
4 nelsubginvcld.b ⊢ B = Base G
5 nelsubgcld.y ⊢ φ → Y ∈ S
6 nelsubgcld.p ⊢ + ˙ = + G
7 3 eldifad ⊢ φ → X ∈ B
8 4 subgss ⊢ S ∈ SubGrp ⁡ G → S ⊆ B
9 2 8 syl ⊢ φ → S ⊆ B
10 9 5 sseldd ⊢ φ → Y ∈ B
11 4 6 grpcl ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X + ˙ Y ∈ B
12 1 7 10 11 syl3anc ⊢ φ → X + ˙ Y ∈ B
13 3 eldifbd ⊢ φ → ¬ X ∈ S
14 eqid ⊢ - G = - G
15 4 6 14 grppncan ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ Y ∈ B → X + ˙ Y - G Y = X
16 1 7 10 15 syl3anc ⊢ φ → X + ˙ Y - G Y = X
17 16 adantr ⊢ φ ∧ X + ˙ Y ∈ S → X + ˙ Y - G Y = X
18 2 adantr ⊢ φ ∧ X + ˙ Y ∈ S → S ∈ SubGrp ⁡ G
19 simpr ⊢ φ ∧ X + ˙ Y ∈ S → X + ˙ Y ∈ S
20 5 adantr ⊢ φ ∧ X + ˙ Y ∈ S → Y ∈ S
21 14 subgsubcl ⊢ S ∈ SubGrp ⁡ G ∧ X + ˙ Y ∈ S ∧ Y ∈ S → X + ˙ Y - G Y ∈ S
22 18 19 20 21 syl3anc ⊢ φ ∧ X + ˙ Y ∈ S → X + ˙ Y - G Y ∈ S
23 17 22 eqeltrrd ⊢ φ ∧ X + ˙ Y ∈ S → X ∈ S
24 13 23 mtand ⊢ φ → ¬ X + ˙ Y ∈ S
25 12 24 eldifd ⊢ φ → X + ˙ Y ∈ B ∖ S