Autor Tema: \(*\) tiene neutro en \(A\) y \(B\subseteq A\implies*\) tiene neutro en \(B\)

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12 Octubre, 2021, 10:41 pm
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manooooh

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Hola!

Estoy tratando de ver por qué esta prueba de que si \( * \) es una operación con neutro en \( A \) y además \( B\subseteq A \) entonces \( * \) tiene neutro en \( B \) está mal, pero no logro darme cuenta por qué:

Supongamos que \( \exists e\in B \) y sea cualquier \( x\in B \). Debemos demostrar que \( e*x=x*e=x \). Pero como \( B\subseteq A \) entonces todo elemento de \( B \) estará en \( A \), lo que significa que \( \exists e\in A \) y además \( x\in A \). Pero como \( * \) posee elemento neutro en \( A \) significa que \( \exists e\in A\,\forall x\in A\,e*x=x*e=x \). Dado que \( \exists e\in A\,\forall x\in A \) concluimos que \( e*x=x*e=x \), que es lo que queríamos probar.

Si el error está en este paso:

Citar
(...) como \( B\subseteq A \) entonces todo elemento de \( B \) estará en \( A \), lo que significa que \( x\in A \) y además \( \exists e\in A \) (...)

pude demostrar que \( \exists x\in B\land B\subseteq A\implies \exists y\in A \) (con el cuantificador universal es fácil).

Entonces, ¿dónde está el error?

Gracias!!
Saludos

Corregido algunas \( a \) por \( x \)

12 Octubre, 2021, 11:07 pm
Respuesta #1

geómetracat

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Supongamos que \( \exists e\in B \) y sea cualquier \( x\in B \). Debemos demostrar que \( e*a=a*e=a \).
Ya empezamos mal. Lo que debes demostrar es que existe un \[ e \in B \] tal que \[ e*x=x*e=x \] para todo \[ x \in B \]. Suponer \[ \exists e \in B \] es lo mismo que decir que \[ B \neq \emptyset \] (que tampoco sé de dónde lo sacas pues el enunciado no dice que \[ B \] sea no vacío), pero este \[ e \] que supones que existe no tiene ningún motivo para ser el neutro.

Citar
Pero como \( B\subseteq A \) entonces todo elemento de \( B \) estará en \( A \), lo que significa que \( \exists e\in A \) y además \( x\in A \). Pero como \( * \) posee elemento neutro en \( A \) significa que \( \exists e\in A\,\forall x\in A\,e*x=x*e=x \). Dado que \( \exists e\in A\,\forall x\in A \) concluimos que \( e*x=x*e=x \), que es lo que queríamos probar.
El error está en que cuando dices \( \exists e\in A\,\forall x\in A\,e*x=x*e=x \), ese \[ e\in A \] no tiene ningún motivo para estar en \[ B \]. En particular ese \[ e \] no tiene nada que ver con el elemento que dices que existe al principio en \[ \exists e \in B \].

Básicamente te has liado porque le das el mismo nombre a dos elementos que a priori son distintos. O mejor dicho, porque te confundes con los nombres de las variables cuantificadas, que son mudas. Por ejemplo, podrías haber empezado diciendo \[ \exists x \in B \], que es exactamente lo mismo que decir \[ \exists e \in B \], y ya no hubieras tenido esta confusión.

Por ponerte un ejemplo claro, lo que haces es como decir que como es cierto que \[ \exists x \in \Bbb N \; x=2 \] y también que \[ \exists x \in \Bbb N \; x=3 \] entonces \[ 2=3 \]. Es un sinsentido, porque aunque uses la misma variable cuantificada en las dos fórmulas (\[ x \]), los elementos que cumplen cada una de las dos fórmulas son distintos.

La ecuación más bonita de las matemáticas: \( d^2=0 \)

12 Octubre, 2021, 11:10 pm
Respuesta #2

Luis Fuentes

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Hola

Estoy tratando de ver por qué esta prueba de que si \( * \) es una operación con neutro en \( A \) y además \( B\subseteq A \) entonces \( * \) tiene neutro en \( B \) está mal, pero no logro darme cuenta por qué:

Me parece rarísimo lo que haces desde el comienzo.

Citar
Supongamos que \( \exists e\in B \)

Aquí empiezas suponiendo que \( B \) tiene algún elemento, es decir, simplemente que no es vacío. ¿Por qué?. ¿A qué viene?.

Si pretendes probar que B tiene neutro deberías de escoger algún elemento \( e\in B \) candidato a neutro, pero tal como lo escribes parece que tomas un elemento cualquiera.

Citar
y sea cualquier \( x\in B \). Debemos demostrar que \( e*x=x*e=x \).


En la línea de lo anterior: efectivamente si probases eso tendrías que \( e \) es el neutro de \( * \) en \( B \). ¿Pero por qué habría de ser el neutro ese elemento \( e \) qué has elegido sin criterio alguno?.

Citar
Pero como \( B\subseteq A \) entonces todo elemento de \( B \) estará en \( A \), lo que significa que \( \exists e\in A \) y además \( x\in A \).

¿Qué tiene que ver que todo elemento de \( B \) esté en \( A \) para afirmar que existen un par de elementos \( e,x\in A \)?¿Quizá quieres decir que los \( e,a\in B \) del principio del intento de prueba son también elementos de \( A \)?. Eso sería correcto (aunque sobra el existe).

Citar
Pero como \( * \) posee elemento neutro en \( A \) significa que \( \exists e\in A\,\forall x\in A\,e*x=x*e=x \).


Ahora de repente usas el neutro de \( A \) y le llamas \( e \); el mismo nombre que al otro elemento que escogiste en B al "tuntún" sin explicar que tenía de especial ese elemento. No tendrían porque coincidir.

Por último, el resultado que enuncias y que pretendes demostrar, al menos tal como está, es falso. Por ejemplo si tomas \( A \) los enteros y \( B \) los naturales (sin el cero); \( A \) tiene neutro para la suma pero \( B \) no.

Para que el resultado fuese cierto, habría que añadir la hipótesis de que el neutro \( e \) de \( * \) en \( A \) pertenezca a \( B \). La prueba en ese caso sería casi trivial.

Estoy entendiendo que usamos el concepto de neutro incluso aunque la operación no esté bien definida en \( B \). Por ejemplo si tomamos como \( A \) los enteros con la suma y como \( B \) los impares y el cero, admito que \( o \) es el neutro de \( B \) en cuanto que operado con cualquier elemento lo deja igual, aunque en \( B \) no está bien definida la suma, porque suma de impares da par. Sin este matiz, todavía habría que exigir previamente que \( B \) tiene que ser un subconjunto de \( A \) sobre el cual esté bien definida la restricción de la operación \( * \).

Saludos.

P.D. Se adelantó geómetracat.

12 Octubre, 2021, 11:34 pm
Respuesta #3

manooooh

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Hola a ambos, muchas gracias por sus respuestas

Entiendo que hubo una confusión grande cuando decidí poner las mismas letras cuando a priori pueden ser distintas. Entonces permítanme utilizar letras distintas, y traducir el enunciado formalmente, simplemente para establecer de dónde puedo partir y hacia dónde debo concluir:

\( [\underbrace{(\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)}_{\text{Def. neutro en }A}\land B\subseteq A]\to\underbrace{(\exists e'\in B\,\forall x'\in B:x'*e'=e'*x'=x')}_{\text{Def. neutro en }B} \)

¿Hasta aquí estamos de acuerdo? Lo único nuevo que cambié fue que usé letras distintas.

Entonces mi "prueba" consiste en suponer que \( \exists e'\in B\,\forall x'\in B \) y demostrar \( x'*e'=e'*x'=x' \). ¿Por qué? Pues porque el : representa un implicador \( \to \). Aquí puedo trasladar el antecedente a mi hipótesis:

\( [(\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)\land B\subseteq A\color{red}\land\exists e'\in B\,\forall x'\in B\color{black}]\to(x'*e'=e'*x'=x') \)

Pero \( B\subseteq A \), luego \( \exists e'\in A\,\forall x'\in A \). Ahora aplicamos la definición de neutro en \( A \), que dice que el primer elemento operado con el segundo es igual al segundo operado con el primero, y todo eso es igual al segundo elemento. Es decir que \( x'*e'=e'*x'=x' \). QED

Aquí empiezas suponiendo que \( B \) tiene algún elemento, es decir, simplemente que no es vacío. ¿Por qué?. ¿A qué viene?.

Si pretendes probar que B tiene neutro deberías de escoger algún elemento \( e\in B \) candidato a neutro, pero tal como lo escribes parece que tomas un elemento cualquiera.

Pero específicamente empecé usando el cuantificador existencial, así que no tomé cualquier elemento sino uno en concreto. Es lo que dice la def. de neutro: Existe al menos un \( e\in B \)... Y eso se traduce como \( \exists e\in B \), que fue lo primero que escribí.

En la línea de lo anterior: efectivamente si probases eso tendrías que \( e \) es el neutro de \( * \) en \( B \). ¿Pero por qué habría de ser el neutro ese elemento \( e \) qué has elegido sin criterio alguno?.

Nunca mencioné que ese \( e \) es el neutro de \( B \), sino que por hipótesis tomé \( \exists e\in B \). Si quieres lo puedo llamar \( k \) para no confundir.

¿Qué tiene que ver que todo elemento de \( B \) esté en \( A \) para afirmar que existen un par de elementos \( e,x\in A \)?¿Quizá quieres decir que los \( e,a\in B \) del principio del intento de prueba son también elementos de \( A \)?. Eso sería correcto (aunque sobra el existe).

Claro, eso mismo quise decir. No importa si las variables están cuantificadas o no, sabemos que cualquier elemento de \( B \) estará en \( A \), luego podemos tomar al menos uno de \( B \) (llamémosle \( e' \)) o todos (llamémosle \( x' \)) y por hipótesis estarán en \( A \).

Saludos

12 Octubre, 2021, 11:58 pm
Respuesta #4

Luis Fuentes

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Hola

Hola a ambos, muchas gracias por sus respuestas

Entiendo que hubo una confusión grande cuando decidí poner las mismas letras cuando a priori pueden ser distintas. Entonces permítanme utilizar letras distintas, y traducir el enunciado formalmente, simplemente para establecer de dónde puedo partir y hacia dónde debo concluir:

\( [\underbrace{(\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)}_{\text{Def. neutro en }A}\land B\subseteq A]\to\underbrace{(\exists e'\in B\,\forall x'\in B:x'*e'=e'*x'=x')}_{\text{Def. neutro en }B} \)

¿Hasta aquí estamos de acuerdo? Lo único nuevo que cambié fue que usé letras distintas.

Entonces mi "prueba" consiste en suponer que \( \exists e'\in B\,\forall x'\in B \) y demostrar \( x'*e'=e'*x'=x' \). ¿Por qué? Pues porque el : representa un implicador \( \to \). Aquí puedo trasladar el antecedente a mi hipótesis:

¡Pero desde el momento en qué escribes \( \exists e'\in B \) estás suponiendo que \( B \) es no vacío y a no ser que incluyas eso en las hipótesis ya estás suponiendo algo que NO tiene porque ser cierto!

Hasta que no veas claro eso creo que no tiene sentido seguir.

Saludos.

P.D. Me queda la duda de si tus dificultades en este hilo son puramente formales o realmente no ves claro que lo que quieres probar es falso y de que habría que exigir para que si fuese verdadero.

Son cosas que debes de separar.

¿Tienes alguna duda de que se debe de exigir a un subconjunto \( B \) de una operación con neutro para garantizar que el subconjunto también tenga neutros?. ¿Tienes dudas de como justificarlo con palabras, sin usar un sólo símbolo?.

Una vez que entiendas el fondo del asunto (nada de formalismos), después se puede ver que te está confundiendo al formalizar.

13 Octubre, 2021, 12:06 am
Respuesta #5

manooooh

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Hola

¡Pero desde el momento en qué escribes \( \exists e'\in B \) estás suponiendo que \( B \) es no vacío y a no ser que incluyas eso en las hipótesis ya estás suponiendo algo que NO tiene porque ser cierto!

Lo entiendo, pero así es cómo empieza la definición de neutro. ¿Todo el embrollo viene porque hay un cuantificador existencial? Si es eso por favor avísame.

Lo que sí es cierto es que si en vez de que la operación tenga neutro es asociativa, ahí sí que es verdadero. Mi prueba es la siguiente:

Spoiler
Debemos demostrar que \( x*(y*z)=(x*y)*z \) para todo \( x,y,z\in B \). Sean \( x,y,z\in B \). Por hipótesis \( B\subseteq A \), luego \( x,y,z\in A \). Como en \( A \) se cumple la propiedad asociativa, tenemos que \( x*(y*z)=(x*y)*z \), que es lo que pretendíamos demostrar.

¿Es correcto?
[cerrar]

P.D. Me queda la duda de si tus dificultades en este hilo son puramente formales o realmente no ves claro que lo que quieres probar es falso y de que habría que exigir para que si fuese verdadero.

Son cosas que debes de separar.

¿Tienes alguna duda de que se debe de exigir a un subconjunto \( B \) de una operación con neutro para garantizar que el subconjunto también tenga neutros?. ¿Tienes dudas de como justificarlo con palabras, sin usar un sólo símbolo?.

Una vez que entiendas el fondo del asunto (nada de formalismos), después se puede ver que te está confundiendo al formalizar.

Luis, mi duda era cómo un alumno que piensa que es verdadero empezaría la "demostración", pero luego cuando intente demostrarlo llegue un momento donde no pueda avanzar. Es a donde quería llegar. Entiendo perfectamente que el neutro debe estar en el conjunto más grande y en el pequeño (subconjunto) para que se cumpla la propiedad. Con diagramas de Venn se ve fácil, para eso usé el mismo ejemplo que mencionaste sobre los enteros, naturales y la suma habitual.

Saludos

13 Octubre, 2021, 12:19 am
Respuesta #6

Luis Fuentes

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Hola

Hola

¡Pero desde el momento en qué escribes \( \exists e'\in B \) estás suponiendo que \( B \) es no vacío y a no ser que incluyas eso en las hipótesis ya estás suponiendo algo que NO tiene porque ser cierto!

Lo entiendo, pero así es cómo empieza la definición de neutro. ¿Todo el embrollo viene porque hay un cuantificador existencial? Si es eso por favor avísame.

Que la definición de neutro empiece así, significa que para que exista neutro han de pasar dos cosas:

1) Que exista un elemento \( e\in B \).
2) Aún encima exigimos algo a ese elemento: que operado con cualquier otro lo mantenga igual.

Entonces si tu en un intento de demostración de que \( B \) empiezas diciendo que existe un \( e\in B \) ya estás afirmando parte de lo que quieres probar. Luego esa demostración ya está mal. Tendrías que dar algún argumento previo que garantice la existencia de ese elemento.

Citar
Lo que sí es cierto es que si en vez de que la operación tenga neutro es asociativa, ahí sí que es verdadero. Mi prueba es la siguiente:

Spoiler
Debemos demostrar que \( x*(y*z)=(x*y)*z \) para todo \( x,y,z\in B \). Sean \( x,y,z\in B \). Por hipótesis \( B\subseteq A \), luego \( x,y,z\in A \). Como en \( A \) se cumple la propiedad asociativa, tenemos que \( x*(y*z)=(x*y)*z \), que es lo que pretendíamos demostrar.

¿Es correcto?
[cerrar]

Es correcto siempre que la operación tenga sentido en \( B \) (sea cerrada en \( B \)). Pero es que ahí sólo se exigen que cualquier tripleta de elementos de \( B \) cumplan una cierta condición. Si no hubiese ninguna tripleta, también se cumpliría por defecto. La diferencia es que en el neutro se exige en primer lugar que exista un elemento de \( B \).

Citar
Luis, mi duda era cómo un alumno que piensa que es verdadero empezaría la "demostración", pero luego cuando intente demostrarlo llegue un momento donde no pueda avanzar. Es a donde quería llegar. Entiendo perfectamente que el neutro debe estar en el conjunto más grande y en el pequeño (subconjunto) para que se cumpla la propiedad. Con diagramas de Venn se ve fácil, para eso usé el mismo ejemplo que mencionaste sobre los enteros, naturales y la suma habitual.

Bien. Pues centrémonos en que entiendas que desde el principio comienzas mal si ya das por supuesto que \( B \) tiene algún elemento.

Saludos.

13 Octubre, 2021, 12:29 am
Respuesta #7

manooooh

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Hola

Que la definición de neutro empiece así, significa que para que exista neutro han de pasar dos cosas:

1) Que exista un elemento \( e\in B \).
2) Aún encima exigimos algo a ese elemento: que operado con cualquier otro lo mantenga igual.

Entonces si tu en un intento de demostración de que \( B \) empiezas diciendo que existe un \( e\in B \) ya estás afirmando parte de lo que quieres probar. Luego esa demostración ya está mal. Tendrías que dar algún argumento previo que garantice la existencia de ese elemento.

Hay una propiedad que dice que si lo que queremos demostrar tiene la forma de condicional (un antecedente y un consecuente), se puede "extraer" el antecedente y tomarlo como parte de la hipótesis. ¿Estás de acuerdo con esta propiedad?

Pues esa misma propiedad la usé aquí:

(...) Pues porque el : representa un implicador \( \to \). Aquí puedo trasladar el antecedente a mi hipótesis:

\( [(\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)\land B\subseteq A\color{red}\land\exists e'\in B\,\forall x'\in B\color{black}]\to(x'*e'=e'*x'=x') \)

pero claro, no sé si los dos puntitos representan un condicional.

(...) La diferencia es que en el neutro se exige en primer lugar que exista un elemento de \( B \).

Eso responde a:

(...) ¿Todo el embrollo viene porque hay un cuantificador existencial? Si es eso por favor avísame.

Bien. Pues centrémonos en que entiendas que desde el principio comienzas mal si ya das por supuesto que \( B \) tiene algún elemento.

Entonces los : no representan un condicional, o al menos lo que queremos demostrar no tiene la forma de condicional.

Gracias y saludos

13 Octubre, 2021, 07:53 am
Respuesta #8

geómetracat

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Te estás haciendo un lío importante con la lógica, me parece a mí.

Veamos, lo primero es que esto:
\[ [(\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)\land B\subseteq A\color{red}\land\exists e'\in B\,\forall x'\in B\color{black}]\to(x'*e'=e'*x'=x') \]
no tiene ningún sentido. No es una fórmula bien formada, no significa nada en lógica de primer orden. Detrás de un cuantificador siempre debe ir otra fórmula, y no tiene ningún sentido partirlo. La verdad es que ahora entiendo por qué empezabas con un "Supongamos \[ \exists e \in B \]". Tanto Luis como yo hemos interpretado que querías decir "Supongamos que \[ \exists e (e \in B) \]" (es decir, \[ B \neq \emptyset \]) pero no, estabas suponiendo el principio de la fórmula \[ \exists e\in B \forall x \in B (e*x=x*e=x) \]. Pero esto, ¡no tiene ningún sentido! Las fórmulas no se parten así. Si quieres demostrar una fórmula del tipo \[ \exists e \in B \phi(e) \] lo que debes hacer es encontrar un elemento específico \[ e \in B \] que cumpla \[ \phi(e) \], no suponer \[ \exists e\in B \] (que por sí solo no tiene ningún sentido) y a partir de ahí demostrar \[ e \in B \].

Otra cosa: los dos puntitos : en la fórmula
\[ [(\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)\land B\subseteq A]\to(\exists e'\in B\,\forall x'\in B:x'*e'=e'*x'=x') \]
no significan absolutamente nada, es lo mismo que escribir
\[ [(\exists e\in A\,\forall x\in A(x*e=e*x=x))\land B\subseteq A]\to(\exists e'\in B\,\forall x'\in B(x'*e'=e'*x'=x')) \]
o directamente
\[ [(\exists e\in A\,\forall x\in A\; x*e=e*x=x)\land B\subseteq A]\to(\exists e'\in B\,\forall x'\in B \; x'*e'=e'*x'=x') \].
Son un recurso estético a la hora de escribir las fórmulas para separar el cuantificador de la fórmula que le sigue, pero no tiene ningún significado a nivel lógico o matemático. Lo que sí te tiene que quedar claro es que no son un implicador ni tienen nada que ver con implicadores.

Entonces, un supuesto intento de demostración (más o menos formal) de
\[ [(\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)\land B\subseteq A]\to(\exists e'\in B\,\forall x'\in B:x'*e'=e'*x'=x') \]
empezaría así:
Supongamos \[ (\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)\land B\subseteq A \], y queremos demostrar \[ (\exists e'\in B\,\forall x'\in B:x'*e'=e'*x'=x') \]. Tenemos pues que \[ \exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x \]  y que \[ B \subseteq A \]. Como \[ \exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x \] (que es lo que estamos suponiendo) empieza por un existencial, podemos particularizar, es decir, tenemos un elemento \[ e \in A \] que cumple \[ \forall x\in A:x*e=e*x=x \]. Si \[ x \in B \], como \[ B \subseteq A \], también tenemos que \[ x \in A \]. En particular, \[ x*e=e*x=x \]. Luego tenemos \[ \forall x\in B:x*e=e*x=x \]. Parecería que estamos cerca, solamente faltaría probar que \[ e \in B \] para concluir que \[ \exists e\in B \forall x\in B:x*e=e*x=x \]. Pero eso no se puede hacer porque es falso en general. Otro camino sería intentar encontrar otro elemento \[ e' \in B \] que fuera el neutro de \[ B \], pero no hay una elección obvia para \[ e' \] distinta de \[ e \] (y de hecho en general es imposible porque la proposición es falsa). Así que llegamos a un punto muerto.

De todas formas, lo que ya te hemos dicho mil veces: no pienses las demostraciones como demostraciones formales, sintácticamente, en plan "quiero demostrar esta fórmula, supongo este trozo de aquí y voy a intentar probar este trozo de allá, etc" sin prestar atención al contenido. Es mucho mejor pensar semánticamente, es decir, pensar en términos de los objetos de los que habla la proposición, pensar en qué significa y si es cierto o no. Lo de las demostraciones formales es el mejor camino para que una chorrada se te complique hasta niveles estratosféricos, y más aún si no tienes del todo clara la sintaxis de la lógica de primer orden.
La ecuación más bonita de las matemáticas: \( d^2=0 \)

16 Octubre, 2021, 01:52 am
Respuesta #9

manooooh

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Hola

Veamos, lo primero es que esto:
\[ [(\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)\land B\subseteq A\color{red}\land\exists e'\in B\,\forall x'\in B\color{black}]\to(x'*e'=e'*x'=x') \]
no tiene ningún sentido. No es una fórmula bien formada, no significa nada en lógica de primer orden. Detrás de un cuantificador siempre debe ir otra fórmula, y no tiene ningún sentido partirlo. La verdad es que ahora entiendo por qué empezabas con un "Supongamos \[ \exists e \in B \]". Tanto Luis como yo hemos interpretado que querías decir "Supongamos que \[ \exists e (e \in B) \]" (es decir, \[ B \neq \emptyset \]) pero no, estabas suponiendo el principio de la fórmula \[ \exists e\in B \forall x \in B (e*x=x*e=x) \]. Pero esto, ¡no tiene ningún sentido! Las fórmulas no se parten así. Si quieres demostrar una fórmula del tipo \[ \exists e \in B \phi(e) \] lo que debes hacer es encontrar un elemento específico \[ e \in B \] que cumpla \[ \phi(e) \], no suponer \[ \exists e\in B \] (que por sí solo no tiene ningún sentido) y a partir de ahí demostrar \[ e \in B \].

Otra cosa: los dos puntitos : en la fórmula
\[ [(\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)\land B\subseteq A]\to(\exists e'\in B\,\forall x'\in B:x'*e'=e'*x'=x') \]
no significan absolutamente nada, es lo mismo que escribir
\[ [(\exists e\in A\,\forall x\in A(x*e=e*x=x))\land B\subseteq A]\to(\exists e'\in B\,\forall x'\in B(x'*e'=e'*x'=x')) \]
o directamente
\[ [(\exists e\in A\,\forall x\in A\; x*e=e*x=x)\land B\subseteq A]\to(\exists e'\in B\,\forall x'\in B \; x'*e'=e'*x'=x') \].
Son un recurso estético a la hora de escribir las fórmulas para separar el cuantificador de la fórmula que le sigue, pero no tiene ningún significado a nivel lógico o matemático. Lo que sí te tiene que quedar claro es que no son un implicador ni tienen nada que ver con implicadores.

Evidentemente, tenía un lío en mi cabeza, pero lo has explicado súper claro.

Entonces, un supuesto intento de demostración (más o menos formal) de
\[ [(\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)\land B\subseteq A]\to(\exists e'\in B\,\forall x'\in B:x'*e'=e'*x'=x') \]
empezaría así:
Supongamos \[ (\exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x)\land B\subseteq A \], y queremos demostrar \[ (\exists e'\in B\,\forall x'\in B:x'*e'=e'*x'=x') \]. Tenemos pues que \[ \exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x \]  y que \[ B \subseteq A \]. Como \[ \exists e\in A\,\forall x\in A:x*e=e*x=x \] (que es lo que estamos suponiendo) empieza por un existencial, podemos particularizar, es decir, tenemos un elemento \[ e \in A \] que cumple \[ \forall x\in A:x*e=e*x=x \]. Si \[ x \in B \], como \[ B \subseteq A \], también tenemos que \[ x \in A \]. En particular, \[ x*e=e*x=x \]. Luego tenemos \[ \forall x\in B:x*e=e*x=x \]. Parecería que estamos cerca, solamente faltaría probar que \[ e \in B \] para concluir que \[ \exists e\in B \forall x\in B:x*e=e*x=x \]. Pero eso no se puede hacer porque es falso en general. Otro camino sería intentar encontrar otro elemento \[ e' \in B \] que fuera el neutro de \[ B \], pero no hay una elección obvia para \[ e' \] distinta de \[ e \] (y de hecho en general es imposible porque la proposición es falsa). Así que llegamos a un punto muerto.

Esto estaba buscando. Me parece que así queda más claro desde dónde se parte y hacia qué se quiere llegar. Soy más estructurado, a pesar mío.

Pero tengo solo una duda que la marqué en rojo: ¿Por qué puedes suponer \( x\in B \)? En ese caso intuyo que querías dar una prueba por casos (proof by cases): Siempre se cumple que \( x\in B \) o \( x\notin B \). Empezaste por \( x\in B \) y llegaste a un punto muerto, ¿y qué sucede con \( x\notin B \)? ¿Querías hacer una prueba por casos o es otra cosa?

Gracias y saludos