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

Theorem gexdvdsi 19601
Description: Any group element is annihilated by any multiple of the group exponent. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
gexcl.1 𝑋 = (Base‘𝐺)
gexcl.2 𝐸 = (gEx‘𝐺)
gexid.3 · = (.g𝐺)
gexid.4 0 = (0g𝐺)
Assertion
Ref Expression
gexdvdsi ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) → (𝑁 · 𝐴) = 0 )

Proof of Theorem gexdvdsi
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp3 1139 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) → 𝐸𝑁)
2 dvdszrcl 16295 . . . . 5 (𝐸𝑁 → (𝐸 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
3 divides 16292 . . . . 5 ((𝐸 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐸𝑁 ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐸) = 𝑁))
42, 3biadanii 822 . . . 4 (𝐸𝑁 ↔ ((𝐸 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐸) = 𝑁))
51, 4sylib 218 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) → ((𝐸 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐸) = 𝑁))
65simprd 495 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) → ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐸) = 𝑁)
7 simpl1 1192 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝐺 ∈ Grp)
8 simpr 484 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝑥 ∈ ℤ)
95simplld 768 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) → 𝐸 ∈ ℤ)
109adantr 480 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝐸 ∈ ℤ)
11 simpl2 1193 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝐴𝑋)
12 gexcl.1 . . . . . . 7 𝑋 = (Base‘𝐺)
13 gexid.3 . . . . . . 7 · = (.g𝐺)
1412, 13mulgass 19129 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝐸 ∈ ℤ ∧ 𝐴𝑋)) → ((𝑥 · 𝐸) · 𝐴) = (𝑥 · (𝐸 · 𝐴)))
157, 8, 10, 11, 14syl13anc 1374 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → ((𝑥 · 𝐸) · 𝐴) = (𝑥 · (𝐸 · 𝐴)))
16 gexcl.2 . . . . . . . 8 𝐸 = (gEx‘𝐺)
17 gexid.4 . . . . . . . 8 0 = (0g𝐺)
1812, 16, 13, 17gexid 19599 . . . . . . 7 (𝐴𝑋 → (𝐸 · 𝐴) = 0 )
1911, 18syl 17 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝐸 · 𝐴) = 0 )
2019oveq2d 7447 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝑥 · (𝐸 · 𝐴)) = (𝑥 · 0 ))
2112, 13, 17mulgz 19120 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝑥 · 0 ) = 0 )
22213ad2antl1 1186 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝑥 · 0 ) = 0 )
2315, 20, 223eqtrd 2781 . . . 4 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → ((𝑥 · 𝐸) · 𝐴) = 0 )
24 oveq1 7438 . . . . 5 ((𝑥 · 𝐸) = 𝑁 → ((𝑥 · 𝐸) · 𝐴) = (𝑁 · 𝐴))
2524eqeq1d 2739 . . . 4 ((𝑥 · 𝐸) = 𝑁 → (((𝑥 · 𝐸) · 𝐴) = 0 ↔ (𝑁 · 𝐴) = 0 ))
2623, 25syl5ibcom 245 . . 3 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → ((𝑥 · 𝐸) = 𝑁 → (𝑁 · 𝐴) = 0 ))
2726rexlimdva 3155 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) → (∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐸) = 𝑁 → (𝑁 · 𝐴) = 0 ))
286, 27mpd 15 1 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴𝑋𝐸𝑁) → (𝑁 · 𝐴) = 0 )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wcel 2108  wrex 3070   class class class wbr 5143  cfv 6561  (class class class)co 7431   · cmul 11160  cz 12613  cdvds 16290  Basecbs 17247  0gc0g 17484  Grpcgrp 18951  .gcmg 19085  gExcgex 19543
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-er 8745  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-sup 9482  df-inf 9483  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-nn 12267  df-n0 12527  df-z 12614  df-uz 12879  df-fz 13548  df-seq 14043  df-dvds 16291  df-0g 17486  df-mgm 18653  df-sgrp 18732  df-mnd 18748  df-grp 18954  df-minusg 18955  df-mulg 19086  df-gex 19547
This theorem is referenced by:  gexdvds  19602  gex2abl  19869
  Copyright terms: Public domain W3C validator