Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  odhash3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem odhash3 18037
 Description: An element which generates a finite subgroup has order the size of that subgroup. (Contributed by Stefan O'Rear, 12-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
odhash.x 𝑋 = (Base‘𝐺)
odhash.o 𝑂 = (od‘𝐺)
odhash.k 𝐾 = (mrCls‘(SubGrp‘𝐺))
Assertion
Ref Expression
odhash3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋 ∧ (𝐾‘{𝐴}) ∈ Fin) → (𝑂𝐴) = (#‘(𝐾‘{𝐴})))

Proof of Theorem odhash3
StepHypRef Expression
1 odhash.x . . . . . 6 𝑋 = (Base‘𝐺)
2 odhash.o . . . . . 6 𝑂 = (od‘𝐺)
31, 2odcl 18001 . . . . 5 (𝐴𝑋 → (𝑂𝐴) ∈ ℕ0)
433ad2ant2 1103 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋 ∧ (𝐾‘{𝐴}) ∈ Fin) → (𝑂𝐴) ∈ ℕ0)
5 hashcl 13185 . . . . . . 7 ((𝐾‘{𝐴}) ∈ Fin → (#‘(𝐾‘{𝐴})) ∈ ℕ0)
65nn0red 11390 . . . . . 6 ((𝐾‘{𝐴}) ∈ Fin → (#‘(𝐾‘{𝐴})) ∈ ℝ)
7 pnfnre 10119 . . . . . . . . . 10 +∞ ∉ ℝ
87neli 2928 . . . . . . . . 9 ¬ +∞ ∈ ℝ
9 odhash.k . . . . . . . . . . 11 𝐾 = (mrCls‘(SubGrp‘𝐺))
101, 2, 9odhash 18035 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋 ∧ (𝑂𝐴) = 0) → (#‘(𝐾‘{𝐴})) = +∞)
1110eleq1d 2715 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋 ∧ (𝑂𝐴) = 0) → ((#‘(𝐾‘{𝐴})) ∈ ℝ ↔ +∞ ∈ ℝ))
128, 11mtbiri 316 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋 ∧ (𝑂𝐴) = 0) → ¬ (#‘(𝐾‘{𝐴})) ∈ ℝ)
13123expia 1286 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → ((𝑂𝐴) = 0 → ¬ (#‘(𝐾‘{𝐴})) ∈ ℝ))
1413necon2ad 2838 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → ((#‘(𝐾‘{𝐴})) ∈ ℝ → (𝑂𝐴) ≠ 0))
156, 14syl5 34 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → ((𝐾‘{𝐴}) ∈ Fin → (𝑂𝐴) ≠ 0))
16153impia 1280 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋 ∧ (𝐾‘{𝐴}) ∈ Fin) → (𝑂𝐴) ≠ 0)
17 elnnne0 11344 . . . 4 ((𝑂𝐴) ∈ ℕ ↔ ((𝑂𝐴) ∈ ℕ0 ∧ (𝑂𝐴) ≠ 0))
184, 16, 17sylanbrc 699 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋 ∧ (𝐾‘{𝐴}) ∈ Fin) → (𝑂𝐴) ∈ ℕ)
191, 2, 9odhash2 18036 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋 ∧ (𝑂𝐴) ∈ ℕ) → (#‘(𝐾‘{𝐴})) = (𝑂𝐴))
2018, 19syld3an3 1411 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋 ∧ (𝐾‘{𝐴}) ∈ Fin) → (#‘(𝐾‘{𝐴})) = (𝑂𝐴))
2120eqcomd 2657 1 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋 ∧ (𝐾‘{𝐴}) ∈ Fin) → (𝑂𝐴) = (#‘(𝐾‘{𝐴})))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 383   ∧ w3a 1054   = wceq 1523   ∈ wcel 2030   ≠ wne 2823  {csn 4210  ‘cfv 5926  Fincfn 7997  ℝcr 9973  0cc0 9974  +∞cpnf 10109  ℕcn 11058  ℕ0cn0 11330  #chash 13157  Basecbs 15904  mrClscmrc 16290  Grpcgrp 17469  SubGrpcsubg 17635  odcod 17990 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-iin 4555  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-oadd 7609  df-omul 7610  df-er 7787  df-map 7901  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-sup 8389  df-inf 8390  df-oi 8456  df-card 8803  df-acn 8806  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-rp 11871  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-fl 12633  df-mod 12709  df-seq 12842  df-exp 12901  df-hash 13158  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-dvds 15028  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-0g 16149  df-mre 16293  df-mrc 16294  df-acs 16296  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-submnd 17383  df-grp 17472  df-minusg 17473  df-sbg 17474  df-mulg 17588  df-subg 17638  df-od 17994 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator