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

Theorem gexval 19440
Description: Value of the exponent of a group. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Apr-2016.) (Revised by AV, 26-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
gexval.1 ๐‘‹ = (Baseโ€˜๐บ)
gexval.2 ยท = (.gโ€˜๐บ)
gexval.3 0 = (0gโ€˜๐บ)
gexval.4 ๐ธ = (gExโ€˜๐บ)
gexval.i ๐ผ = {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ (๐‘ฆ ยท ๐‘ฅ) = 0 }
Assertion
Ref Expression
gexval (๐บ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ๐ธ = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )))
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐‘ฆ, 0   ๐‘ฅ,๐บ,๐‘ฆ   ๐‘ฅ,๐‘‰,๐‘ฆ   ๐‘ฅ, ยท ,๐‘ฆ   ๐‘ฅ,๐‘‹
Allowed substitution hints:   ๐ธ(๐‘ฅ,๐‘ฆ)   ๐ผ(๐‘ฅ,๐‘ฆ)   ๐‘‹(๐‘ฆ)

Proof of Theorem gexval
Dummy variables ๐‘” ๐‘– are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 gexval.4 . 2 ๐ธ = (gExโ€˜๐บ)
2 df-gex 19391 . . 3 gEx = (๐‘” โˆˆ V โ†ฆ โฆ‹{๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”)} / ๐‘–โฆŒif(๐‘– = โˆ…, 0, inf(๐‘–, โ„, < )))
3 nnex 12214 . . . . . 6 โ„• โˆˆ V
43rabex 5331 . . . . 5 {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”)} โˆˆ V
54a1i 11 . . . 4 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”)} โˆˆ V)
6 simpr 485 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ ๐‘” = ๐บ)
76fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . 12 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ (Baseโ€˜๐‘”) = (Baseโ€˜๐บ))
8 gexval.1 . . . . . . . . . . . 12 ๐‘‹ = (Baseโ€˜๐บ)
97, 8eqtr4di 2790 . . . . . . . . . . 11 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ (Baseโ€˜๐‘”) = ๐‘‹)
106fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ (.gโ€˜๐‘”) = (.gโ€˜๐บ))
11 gexval.2 . . . . . . . . . . . . . 14 ยท = (.gโ€˜๐บ)
1210, 11eqtr4di 2790 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ (.gโ€˜๐‘”) = ยท )
1312oveqd 7422 . . . . . . . . . . . 12 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ (๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (๐‘ฆ ยท ๐‘ฅ))
146fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ (0gโ€˜๐‘”) = (0gโ€˜๐บ))
15 gexval.3 . . . . . . . . . . . . 13 0 = (0gโ€˜๐บ)
1614, 15eqtr4di 2790 . . . . . . . . . . . 12 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ (0gโ€˜๐‘”) = 0 )
1713, 16eqeq12d 2748 . . . . . . . . . . 11 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ ((๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”) โ†” (๐‘ฆ ยท ๐‘ฅ) = 0 ))
189, 17raleqbidv 3342 . . . . . . . . . 10 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ (โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”) โ†” โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ (๐‘ฆ ยท ๐‘ฅ) = 0 ))
1918rabbidv 3440 . . . . . . . . 9 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”)} = {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ (๐‘ฆ ยท ๐‘ฅ) = 0 })
20 gexval.i . . . . . . . . 9 ๐ผ = {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ (๐‘ฆ ยท ๐‘ฅ) = 0 }
2119, 20eqtr4di 2790 . . . . . . . 8 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”)} = ๐ผ)
2221eqeq2d 2743 . . . . . . 7 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ (๐‘– = {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”)} โ†” ๐‘– = ๐ผ))
2322biimpa 477 . . . . . 6 (((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โˆง ๐‘– = {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”)}) โ†’ ๐‘– = ๐ผ)
2423eqeq1d 2734 . . . . 5 (((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โˆง ๐‘– = {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”)}) โ†’ (๐‘– = โˆ… โ†” ๐ผ = โˆ…))
2523infeq1d 9468 . . . . 5 (((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โˆง ๐‘– = {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”)}) โ†’ inf(๐‘–, โ„, < ) = inf(๐ผ, โ„, < ))
2624, 25ifbieq2d 4553 . . . 4 (((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โˆง ๐‘– = {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”)}) โ†’ if(๐‘– = โˆ…, 0, inf(๐‘–, โ„, < )) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )))
275, 26csbied 3930 . . 3 ((๐บ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘” = ๐บ) โ†’ โฆ‹{๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (Baseโ€˜๐‘”)(๐‘ฆ(.gโ€˜๐‘”)๐‘ฅ) = (0gโ€˜๐‘”)} / ๐‘–โฆŒif(๐‘– = โˆ…, 0, inf(๐‘–, โ„, < )) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )))
28 elex 3492 . . 3 (๐บ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ๐บ โˆˆ V)
29 c0ex 11204 . . . . 5 0 โˆˆ V
30 ltso 11290 . . . . . 6 < Or โ„
3130infex 9484 . . . . 5 inf(๐ผ, โ„, < ) โˆˆ V
3229, 31ifex 4577 . . . 4 if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )) โˆˆ V
3332a1i 11 . . 3 (๐บ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )) โˆˆ V)
342, 27, 28, 33fvmptd2 7003 . 2 (๐บ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ (gExโ€˜๐บ) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )))
351, 34eqtrid 2784 1 (๐บ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ๐ธ = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 396   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106  โˆ€wral 3061  {crab 3432  Vcvv 3474  โฆ‹csb 3892  โˆ…c0 4321  ifcif 4527  โ€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  infcinf 9432  โ„cr 11105  0cc0 11106   < clt 11244  โ„•cn 12208  Basecbs 17140  0gc0g 17381  .gcmg 18944  gExcgex 19387
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-mulcl 11168  ax-i2m1 11174  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7408  df-om 7852  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-sup 9433  df-inf 9434  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-ltxr 11249  df-nn 12209  df-gex 19391
This theorem is referenced by:  gexlem1  19441  gexlem2  19444
  Copyright terms: Public domain W3C validator