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

Theorem odinv 17910
Description: The order of the inverse of a group element. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
odinv.1 𝑂 = (od‘𝐺)
odinv.2 𝐼 = (invg𝐺)
odinv.3 𝑋 = (Base‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
odinv ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (𝑂‘(𝐼𝐴)) = (𝑂𝐴))

Proof of Theorem odinv
StepHypRef Expression
1 neg1z 11365 . . 3 -1 ∈ ℤ
2 odinv.3 . . . 4 𝑋 = (Base‘𝐺)
3 odinv.1 . . . 4 𝑂 = (od‘𝐺)
4 eqid 2621 . . . 4 (.g𝐺) = (.g𝐺)
52, 3, 4odmulg 17905 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋 ∧ -1 ∈ ℤ) → (𝑂𝐴) = ((-1 gcd (𝑂𝐴)) · (𝑂‘(-1(.g𝐺)𝐴))))
61, 5mp3an3 1410 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (𝑂𝐴) = ((-1 gcd (𝑂𝐴)) · (𝑂‘(-1(.g𝐺)𝐴))))
72, 3odcl 17887 . . . . . . 7 (𝐴𝑋 → (𝑂𝐴) ∈ ℕ0)
87adantl 482 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (𝑂𝐴) ∈ ℕ0)
98nn0zd 11432 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (𝑂𝐴) ∈ ℤ)
10 gcdcom 15170 . . . . 5 ((-1 ∈ ℤ ∧ (𝑂𝐴) ∈ ℤ) → (-1 gcd (𝑂𝐴)) = ((𝑂𝐴) gcd -1))
111, 9, 10sylancr 694 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (-1 gcd (𝑂𝐴)) = ((𝑂𝐴) gcd -1))
12 1z 11359 . . . . 5 1 ∈ ℤ
13 gcdneg 15178 . . . . 5 (((𝑂𝐴) ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → ((𝑂𝐴) gcd -1) = ((𝑂𝐴) gcd 1))
149, 12, 13sylancl 693 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → ((𝑂𝐴) gcd -1) = ((𝑂𝐴) gcd 1))
15 gcd1 15184 . . . . 5 ((𝑂𝐴) ∈ ℤ → ((𝑂𝐴) gcd 1) = 1)
169, 15syl 17 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → ((𝑂𝐴) gcd 1) = 1)
1711, 14, 163eqtrd 2659 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (-1 gcd (𝑂𝐴)) = 1)
18 odinv.2 . . . . 5 𝐼 = (invg𝐺)
192, 4, 18mulgm1 17494 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (-1(.g𝐺)𝐴) = (𝐼𝐴))
2019fveq2d 6157 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (𝑂‘(-1(.g𝐺)𝐴)) = (𝑂‘(𝐼𝐴)))
2117, 20oveq12d 6628 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → ((-1 gcd (𝑂𝐴)) · (𝑂‘(-1(.g𝐺)𝐴))) = (1 · (𝑂‘(𝐼𝐴))))
222, 18grpinvcl 17399 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (𝐼𝐴) ∈ 𝑋)
232, 3odcl 17887 . . . . 5 ((𝐼𝐴) ∈ 𝑋 → (𝑂‘(𝐼𝐴)) ∈ ℕ0)
2422, 23syl 17 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (𝑂‘(𝐼𝐴)) ∈ ℕ0)
2524nn0cnd 11305 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (𝑂‘(𝐼𝐴)) ∈ ℂ)
2625mulid2d 10010 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (1 · (𝑂‘(𝐼𝐴))) = (𝑂‘(𝐼𝐴)))
276, 21, 263eqtrrd 2660 1 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋) → (𝑂‘(𝐼𝐴)) = (𝑂𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  cfv 5852  (class class class)co 6610  1c1 9889   · cmul 9893  -cneg 10219  0cn0 11244  cz 11329   gcd cgcd 15151  Basecbs 15792  Grpcgrp 17354  invgcminusg 17355  .gcmg 17472  odcod 17876
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6909  ax-inf2 8490  ax-cnex 9944  ax-resscn 9945  ax-1cn 9946  ax-icn 9947  ax-addcl 9948  ax-addrcl 9949  ax-mulcl 9950  ax-mulrcl 9951  ax-mulcom 9952  ax-addass 9953  ax-mulass 9954  ax-distr 9955  ax-i2m1 9956  ax-1ne0 9957  ax-1rid 9958  ax-rnegex 9959  ax-rrecex 9960  ax-cnre 9961  ax-pre-lttri 9962  ax-pre-lttrn 9963  ax-pre-ltadd 9964  ax-pre-mulgt0 9965  ax-pre-sup 9966
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3191  df-sbc 3422  df-csb 3519  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-pss 3575  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5644  df-ord 5690  df-on 5691  df-lim 5692  df-suc 5693  df-iota 5815  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-fv 5860  df-riota 6571  df-ov 6613  df-oprab 6614  df-mpt2 6615  df-om 7020  df-1st 7120  df-2nd 7121  df-wrecs 7359  df-recs 7420  df-rdg 7458  df-er 7694  df-en 7908  df-dom 7909  df-sdom 7910  df-sup 8300  df-inf 8301  df-pnf 10028  df-mnf 10029  df-xr 10030  df-ltxr 10031  df-le 10032  df-sub 10220  df-neg 10221  df-div 10637  df-nn 10973  df-2 11031  df-3 11032  df-n0 11245  df-z 11330  df-uz 11640  df-rp 11785  df-fz 12277  df-fl 12541  df-mod 12617  df-seq 12750  df-exp 12809  df-cj 13781  df-re 13782  df-im 13783  df-sqrt 13917  df-abs 13918  df-dvds 14919  df-gcd 15152  df-0g 16034  df-mgm 17174  df-sgrp 17216  df-mnd 17227  df-grp 17357  df-minusg 17358  df-sbg 17359  df-mulg 17473  df-od 17880
This theorem is referenced by:  torsubg  18189  oddvdssubg  18190
  Copyright terms: Public domain W3C validator