Metamath Proof Explorer


Theorem subgmulgcl

Description: Closure of the group multiple (exponentiation) operation in a subgroup. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Jan-2015)

Ref Expression
Hypothesis subgmulgcl.t โŠข ยท = ( .g โ€˜ ๐บ )
Assertion subgmulgcl ( ( ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ ( ๐‘ ยท ๐‘‹ ) โˆˆ ๐‘† )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 subgmulgcl.t โŠข ยท = ( .g โ€˜ ๐บ )
2 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐บ ) = ( Base โ€˜ ๐บ )
3 eqid โŠข ( +g โ€˜ ๐บ ) = ( +g โ€˜ ๐บ )
4 subgrcl โŠข ( ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โ†’ ๐บ โˆˆ Grp )
5 2 subgss โŠข ( ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โ†’ ๐‘† โІ ( Base โ€˜ ๐บ ) )
6 3 subgcl โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ ( ๐‘ฅ ( +g โ€˜ ๐บ ) ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐‘† )
7 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐บ ) = ( 0g โ€˜ ๐บ )
8 7 subg0cl โŠข ( ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โ†’ ( 0g โ€˜ ๐บ ) โˆˆ ๐‘† )
9 eqid โŠข ( invg โ€˜ ๐บ ) = ( invg โ€˜ ๐บ )
10 9 subginvcl โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ ( ( invg โ€˜ ๐บ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ๐‘† )
11 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 mulgsubcl โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ ( SubGrp โ€˜ ๐บ ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘‹ โˆˆ ๐‘† ) โ†’ ( ๐‘ ยท ๐‘‹ ) โˆˆ ๐‘† )