Theorem gexcl2 19845

Description: The exponent of a finite group is finite. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Apr-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
gexcl2.1	⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
gexcl2.2	⊢ 𝐸 = (gEx‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
gexcl2	⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin) → 𝐸 ∈ ℕ)

Proof of Theorem gexcl2

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		gexcl2.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
2		eqid 2763	. . . . . 6 ⊢ (od‘𝐺) = (od‘𝐺)
3	1, 2	odcl2 19821	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((od‘𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ)
4	1, 2	oddvds2 19822	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((od‘𝐺)‘𝑥) ∥ (♯‘𝑋))
5	3	nnzd 12757	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((od‘𝐺)‘𝑥) ∈ ℤ)
6	1	grpbn0 19218	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝑋 ≠ ∅)
7	6	3ad2ant1 1151	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑋 ≠ ∅)
8		hashnncl 14549	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ Fin → ((♯‘𝑋) ∈ ℕ ↔ 𝑋 ≠ ∅))
9	8	3ad2ant2 1152	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((♯‘𝑋) ∈ ℕ ↔ 𝑋 ≠ ∅))
10	7, 9	mpbird 260	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (♯‘𝑋) ∈ ℕ)
11		dvdsle 16521	. . . . . . 7 ⊢ ((((od‘𝐺)‘𝑥) ∈ ℤ ∧ (♯‘𝑋) ∈ ℕ) → (((od‘𝐺)‘𝑥) ∥ (♯‘𝑋) → ((od‘𝐺)‘𝑥) ≤ (♯‘𝑋)))
12	5, 10, 11	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (((od‘𝐺)‘𝑥) ∥ (♯‘𝑋) → ((od‘𝐺)‘𝑥) ≤ (♯‘𝑋)))
13	4, 12	mpd 16	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((od‘𝐺)‘𝑥) ≤ (♯‘𝑋))
14	10	nnzd 12757	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (♯‘𝑋) ∈ ℤ)
15		fznn 13764	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝑋) ∈ ℤ → (((od‘𝐺)‘𝑥) ∈ (1...(♯‘𝑋)) ↔ (((od‘𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) ≤ (♯‘𝑋))))
16	14, 15	syl 18	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (((od‘𝐺)‘𝑥) ∈ (1...(♯‘𝑋)) ↔ (((od‘𝐺)‘𝑥) ∈ ℕ ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) ≤ (♯‘𝑋))))
17	3, 13, 16	mpbir2and 726	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((od‘𝐺)‘𝑥) ∈ (1...(♯‘𝑋)))
18	17	3expa 1136	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ((od‘𝐺)‘𝑥) ∈ (1...(♯‘𝑋)))
19	18	ralrimiva 3158	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin) → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ((od‘𝐺)‘𝑥) ∈ (1...(♯‘𝑋)))
20		gexcl2.2	. . 3 ⊢ 𝐸 = (gEx‘𝐺)
21	1, 20, 2	gexcl3 19843	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ((od‘𝐺)‘𝑥) ∈ (1...(♯‘𝑋))) → 𝐸 ∈ ℕ)
22	19, 21	syldan 603	1 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ Fin) → 𝐸 ∈ ℕ)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∅c0 4281   class class class wbr 5106  ‘cfv 6564  (class class class)co 7449  Fincfn 9009  1c1 11238   ≤ cle 11381  ℕcn 12373  ℤcz 12731  ...cfz 13677  ♯chash 14513   ∥ cdvds 16463  Basecbs 17428  Grpcgrp 19185  odcod 19780  gExcgex 19781

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781  ax-inf2 9677  ax-cnex 11293  ax-resscn 11294  ax-1cn 11295  ax-icn 11296  ax-addcl 11297  ax-addrcl 11298  ax-mulcl 11299  ax-mulrcl 11300  ax-mulcom 11301  ax-addass 11302  ax-mulass 11303  ax-distr 11304  ax-i2m1 11305  ax-1ne0 11306  ax-1rid 11307  ax-rnegex 11308  ax-rrecex 11309  ax-cnre 11310  ax-pre-lttri 11311  ax-pre-lttrn 11312  ax-pre-ltadd 11313  ax-pre-mulgt0 11314  ax-pre-sup 11315

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-disj 5074  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6328  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-f 6568  df-f1 6569  df-fo 6570  df-f1o 6571  df-fv 6572  df-isom 6573  df-riota 7406  df-ov 7452  df-oprab 7453  df-mpo 7454  df-om 7910  df-1st 8033  df-2nd 8034  df-frecs 8335  df-wrecs 8366  df-recs 8415  df-rdg 8454  df-1o 8512  df-oadd 8516  df-omul 8517  df-er 8753  df-ec 8755  df-qs 8759  df-map 8885  df-en 9010  df-dom 9011  df-sdom 9012  df-fin 9013  df-sup 9469  df-inf 9470  df-oi 9539  df-card 10055  df-acn 10058  df-pnf 11382  df-mnf 11383  df-xr 11384  df-ltxr 11385  df-le 11386  df-sub 11580  df-neg 11581  df-div 12012  df-nn 12374  df-2 12443  df-3 12444  df-n0 12645  df-z 12732  df-uz 13004  df-rp 13159  df-fz 13678  df-fzo 13827  df-fl 13970  df-mod 14048  df-seq 14183  df-exp 14243  df-fac 14457  df-hash 14514  df-cj 15307  df-re 15308  df-im 15309  df-sqrt 15443  df-abs 15444  df-clim 15696  df-sum 15895  df-dvds 16464  df-sets 17383  df-slot 17401  df-ndx 17413  df-base 17429  df-ress 17450  df-plusg 17482  df-0g 17653  df-mgm 18857  df-sgrp 18949  df-mnd 18965  df-grp 19188  df-minusg 19189  df-sbg 19190  df-mulg 19319  df-subg 19374  df-eqg 19376  df-od 19784  df-gex 19785

This theorem is used by:  cyggexb  20155  pgpfac1lem3a  20334  pgpfaclem3  20341