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Theorem grpods 42647
Description: Relate sums of elements of orders and roots of unity. (Contributed by metakunt, 14-Jul-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
grpods.1 𝐵 = (Base‘𝐺)
grpods.2 = (.g𝐺)
grpods.3 (𝜑𝐺 ∈ Grp)
grpods.4 (𝜑𝐵 ∈ Fin)
grpods.5 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
grpods (𝜑 → Σ𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} (♯‘{𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) = (♯‘{𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)}))
Distinct variable groups:   𝑥,   𝐵,𝑘,𝑥   𝑘,𝐺,𝑚   𝑥,𝐺   𝑘,𝑁,𝑚   𝑥,𝑁   𝜑,𝑘
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑚)   𝐵(𝑚)   (𝑘,𝑚)

Proof of Theorem grpods
Dummy variables 𝑑 𝑙 𝑦 𝑖 𝑤 𝑐 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7368 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑦 → (𝑁 𝑥) = (𝑁 𝑦))
21eqeq1d 2739 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑁 𝑥) = (0g𝐺) ↔ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺)))
32elrab 3635 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)} ↔ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺)))
43biimpi 216 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)} → (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺)))
54adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)}) → (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺)))
6 simpl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → 𝜑)
7 simprl 771 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → 𝑦𝐵)
86, 7jca 511 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → (𝜑𝑦𝐵))
9 simprr 773 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))
10 grpods.3 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐺 ∈ Grp)
116, 10syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → 𝐺 ∈ Grp)
12 grpmnd 18907 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐺 ∈ Grp → 𝐺 ∈ Mnd)
1311, 12syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → 𝐺 ∈ Mnd)
14 grpods.5 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
156, 14syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → 𝑁 ∈ ℕ)
1615nnnn0d 12489 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → 𝑁 ∈ ℕ0)
17 grpods.1 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐵 = (Base‘𝐺)
18 eqid 2737 . . . . . . . . . . . . . 14 (od‘𝐺) = (od‘𝐺)
19 grpods.2 . . . . . . . . . . . . . 14 = (.g𝐺)
20 eqid 2737 . . . . . . . . . . . . . 14 (0g𝐺) = (0g𝐺)
2117, 18, 19, 20oddvdsnn0 19510 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑦𝐵𝑁 ∈ ℕ0) → (((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁 ↔ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺)))
2213, 7, 16, 21syl3anc 1374 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → (((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁 ↔ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺)))
239, 22mpbird 257 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁)
248, 23jca 511 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → ((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁))
25 breq1 5089 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = ((od‘𝐺)‘𝑦) → (𝑚𝑁 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁))
26 1zzd 12549 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 1 ∈ ℤ)
2714ad2antrr 727 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ)
2827nnzd 12541 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
29 dvdszrcl 16217 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁 → (((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
3029simpld 494 . . . . . . . . . . . . . 14 (((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁 → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ)
3130adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ)
3210ad2antrr 727 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝐺 ∈ Grp)
33 grpods.4 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐵 ∈ Fin)
3433ad2antrr 727 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝐵 ∈ Fin)
35 simplr 769 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝑦𝐵)
3617, 18odcl2 19531 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐵) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℕ)
3732, 34, 35, 36syl3anc 1374 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℕ)
3837nnge1d 12216 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 1 ≤ ((od‘𝐺)‘𝑦))
3931, 27jca 511 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → (((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ))
40 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁)
41 dvdsle 16270 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁 → ((od‘𝐺)‘𝑦) ≤ 𝑁))
4241imp 406 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ≤ 𝑁)
4339, 40, 42syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ≤ 𝑁)
4426, 28, 31, 38, 43elfzd 13460 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ (1...𝑁))
4525, 44, 40elrabd 3637 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁})
46 fveqeq2 6843 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = ((od‘𝐺)‘𝑦) ↔ ((od‘𝐺)‘𝑦) = ((od‘𝐺)‘𝑦)))
47 eqidd 2738 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) = ((od‘𝐺)‘𝑦))
4846, 35, 47elrabd 3637 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = ((od‘𝐺)‘𝑦)})
49 eqeq2 2749 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = ((od‘𝐺)‘𝑦) → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑥) = ((od‘𝐺)‘𝑦)))
5049rabbidv 3397 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = ((od‘𝐺)‘𝑦) → {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} = {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = ((od‘𝐺)‘𝑦)})
5150eliuni 4940 . . . . . . . . . . 11 ((((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = ((od‘𝐺)‘𝑦)}) → 𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
5245, 48, 51syl2anc 585 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
5324, 52syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))) → 𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
5453ex 412 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺)) → 𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
5554adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)}) → ((𝑦𝐵 ∧ (𝑁 𝑦) = (0g𝐺)) → 𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
565, 55mpd 15 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)}) → 𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
5756ex 412 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)} → 𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
58 eliun 4938 . . . . . . . . 9 (𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ↔ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
5958biimpi 216 . . . . . . . 8 (𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} → ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
6059adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) → ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
61 simplll 775 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝜑)
62 simplr 769 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁})
6361, 62jca 511 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → (𝜑𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}))
64 simpr 484 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙})
6563, 64jca 511 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → ((𝜑𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}))
66 elrabi 3631 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙} → 𝑦𝐵)
6766adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝑦𝐵)
68 simpll 767 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝜑)
69 breq1 5089 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑚 = 𝑙 → (𝑚𝑁𝑙𝑁))
7069elrab 3635 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} ↔ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁))
7170biimpi 216 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} → (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁))
7271adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) → (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁))
7372adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁))
7468, 73jca 511 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → (𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)))
75 fveqeq2 6843 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = 𝑦 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙))
7675elrab 3635 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙} ↔ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙))
7776biimpi 216 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙} → (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙))
7877adantl 481 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙))
7974, 78jca 511 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)))
80 simpll 767 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → 𝜑)
81 simprr 773 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) → 𝑙𝑁)
82 elfzelz 13469 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑙 ∈ (1...𝑁) → 𝑙 ∈ ℤ)
8382adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁) → 𝑙 ∈ ℤ)
8483adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) → 𝑙 ∈ ℤ)
8514adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) → 𝑁 ∈ ℕ)
8685nnzd 12541 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
87 divides 16214 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑙 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑙𝑁 ↔ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁))
8884, 86, 87syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) → (𝑙𝑁 ↔ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁))
8981, 88mpbid 232 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) → ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁)
9089adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁)
9180, 90jca 511 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → (𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁))
92 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙))
9391, 92jca 511 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → ((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)))
94 oveq1 7367 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑑 · 𝑙) = 𝑁 → ((𝑑 · 𝑙) 𝑦) = (𝑁 𝑦))
9594eqcomd 2743 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑑 · 𝑙) = 𝑁 → (𝑁 𝑦) = ((𝑑 · 𝑙) 𝑦))
9695adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) ∧ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁) → (𝑁 𝑦) = ((𝑑 · 𝑙) 𝑦))
97 simplrr 778 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)
9897oveq2d 7376 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) = (𝑑 · 𝑙))
9998eqcomd 2743 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 · 𝑙) = (𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)))
10099oveq1d 7375 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝑑 · 𝑙) 𝑦) = ((𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) 𝑦))
101 simplll 775 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝜑)
102 simplrl 777 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝑦𝐵)
103101, 102jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝜑𝑦𝐵))
104 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝑑 ∈ ℤ)
105103, 104jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ))
10610ad2antrr 727 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝐺 ∈ Grp)
107 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝑑 ∈ ℤ)
10817, 18odcl 19502 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑦𝐵 → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℕ0)
109108ad2antlr 728 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℕ0)
110109nn0zd 12540 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ)
111 simplr 769 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝑦𝐵)
112107, 110, 1113jca 1129 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 ∈ ℤ ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑦𝐵))
11317, 19mulgass 19078 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑑 ∈ ℤ ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑦𝐵)) → ((𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) 𝑦) = (𝑑 (((od‘𝐺)‘𝑦) 𝑦)))
114106, 112, 113syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) 𝑦) = (𝑑 (((od‘𝐺)‘𝑦) 𝑦)))
11517, 18, 19, 20odid 19504 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑦𝐵 → (((od‘𝐺)‘𝑦) 𝑦) = (0g𝐺))
116111, 115syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (((od‘𝐺)‘𝑦) 𝑦) = (0g𝐺))
117116oveq2d 7376 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 (((od‘𝐺)‘𝑦) 𝑦)) = (𝑑 (0g𝐺)))
11817, 19, 20mulgz 19069 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 (0g𝐺)) = (0g𝐺))
119106, 107, 118syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 (0g𝐺)) = (0g𝐺))
120117, 119eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 (((od‘𝐺)‘𝑦) 𝑦)) = (0g𝐺))
121114, 120eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) 𝑦) = (0g𝐺))
122105, 121syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) 𝑦) = (0g𝐺))
123100, 122eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝑑 · 𝑙) 𝑦) = (0g𝐺))
124123adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) ∧ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁) → ((𝑑 · 𝑙) 𝑦) = (0g𝐺))
12596, 124eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) ∧ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁) → (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))
126 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑑(𝑐 · 𝑙) = 𝑁
127 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑐(𝑑 · 𝑙) = 𝑁
128 oveq1 7367 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑐 = 𝑑 → (𝑐 · 𝑙) = (𝑑 · 𝑙))
129128eqeq1d 2739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑐 = 𝑑 → ((𝑐 · 𝑙) = 𝑁 ↔ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁))
130126, 127, 129cbvrexw 3281 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁 ↔ ∃𝑑 ∈ ℤ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁)
131130biimpi 216 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁 → ∃𝑑 ∈ ℤ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁)
132131adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) → ∃𝑑 ∈ ℤ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁)
133132adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → ∃𝑑 ∈ ℤ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁)
134125, 133r19.29a 3146 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))
13593, 134syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙𝑁)) ∧ (𝑦𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))
13679, 135syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → (𝑁 𝑦) = (0g𝐺))
1372, 67, 136elrabd 3637 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)})
13865, 137syl 17 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)})
139 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . 13 𝑙 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}
140 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . 13 𝑘 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}
141 eqeq2 2749 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 𝑙 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙))
142141rabbidv 3397 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 𝑙 → {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} = {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙})
143142eleq2d 2823 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = 𝑙 → (𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ↔ 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}))
144139, 140, 143cbvrexw 3281 . . . . . . . . . . . 12 (∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ↔ ∃𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙})
145144biimpi 216 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} → ∃𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙})
146145adantl 481 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) → ∃𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙})
147138, 146r19.29a 3146 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) → 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)})
148147ex 412 . . . . . . . 8 (𝜑 → (∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} → 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)}))
149148adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) → (∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} → 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)}))
15060, 149mpd 15 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) → 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)})
151150ex 412 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} → 𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)}))
15257, 151impbid 212 . . . 4 (𝜑 → (𝑦 ∈ {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)} ↔ 𝑦 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
153152eqrdv 2735 . . 3 (𝜑 → {𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)} = 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
154153fveq2d 6838 . 2 (𝜑 → (♯‘{𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)}) = (♯‘ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
155 fzfid 13926 . . . 4 (𝜑 → (1...𝑁) ∈ Fin)
156 ssrab2 4021 . . . . 5 {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} ⊆ (1...𝑁)
157156a1i 11 . . . 4 (𝜑 → {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} ⊆ (1...𝑁))
158155, 157ssfid 9172 . . 3 (𝜑 → {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} ∈ Fin)
15933adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) → 𝐵 ∈ Fin)
160 ssrab2 4021 . . . . 5 {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ⊆ 𝐵
161160a1i 11 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) → {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ⊆ 𝐵)
162159, 161ssfid 9172 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) → {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∈ Fin)
163 animorrl 983 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑘 = 𝑖) → (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
164 inrab 4257 . . . . . . . . . . 11 ({𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = {𝑥𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)}
165164a1i 11 . . . . . . . . . 10 𝑘 = 𝑖 → ({𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = {𝑥𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)})
166 rabn0 4330 . . . . . . . . . . . . 13 ({𝑥𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)} ≠ ∅ ↔ ∃𝑥𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖))
167166biimpi 216 . . . . . . . . . . . 12 ({𝑥𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)} ≠ ∅ → ∃𝑥𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖))
168 eqtr2 2758 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖) → 𝑘 = 𝑖)
169168adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((∃𝑥𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖) ∧ 𝑤𝐵) ∧ (((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖)) → 𝑘 = 𝑖)
170 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑤(((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)
171 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥(((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖)
172 fveqeq2 6843 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑤 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘))
173 fveqeq2 6843 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑤 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖))
174172, 173anbi12d 633 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑤 → ((((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖) ↔ (((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖)))
175170, 171, 174cbvrexw 3281 . . . . . . . . . . . . . 14 (∃𝑥𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖) ↔ ∃𝑤𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖))
176175biimpi 216 . . . . . . . . . . . . 13 (∃𝑥𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖) → ∃𝑤𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖))
177169, 176r19.29a 3146 . . . . . . . . . . . 12 (∃𝑥𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖) → 𝑘 = 𝑖)
178167, 177syl 17 . . . . . . . . . . 11 ({𝑥𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)} ≠ ∅ → 𝑘 = 𝑖)
179178necon1bi 2961 . . . . . . . . . 10 𝑘 = 𝑖 → {𝑥𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)} = ∅)
180165, 179eqtrd 2772 . . . . . . . . 9 𝑘 = 𝑖 → ({𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅)
181180adantl 481 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ ¬ 𝑘 = 𝑖) → ({𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅)
182181olcd 875 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ ¬ 𝑘 = 𝑖) → (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
183163, 182pm2.61dan 813 . . . . . 6 (((𝜑𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) ∧ 𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) → (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
184183ralrimiva 3130 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}) → ∀𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
185184ralrimiva 3130 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}∀𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
186 eqeq2 2749 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑖 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖))
187186rabbidv 3397 . . . . 5 (𝑘 = 𝑖 → {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} = {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖})
188187disjor 5068 . . . 4 (Disj 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ↔ ∀𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁}∀𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
189185, 188sylibr 234 . . 3 (𝜑Disj 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
190158, 162, 189hashiun 15776 . 2 (𝜑 → (♯‘ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} {𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) = Σ𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} (♯‘{𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
191154, 190eqtr2d 2773 1 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚𝑁} (♯‘{𝑥𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) = (♯‘{𝑥𝐵 ∣ (𝑁 𝑥) = (0g𝐺)}))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  wo 848  w3a 1087   = wceq 1542  wcel 2114  wne 2933  wral 3052  wrex 3062  {crab 3390  cin 3889  wss 3890  c0 4274   ciun 4934  Disj wdisj 5053   class class class wbr 5086  cfv 6492  (class class class)co 7360  Fincfn 8886  1c1 11030   · cmul 11034  cle 11171  cn 12165  0cn0 12428  cz 12515  ...cfz 13452  chash 14283  Σcsu 15639  cdvds 16212  Basecbs 17170  0gc0g 17393  Mndcmnd 18693  Grpcgrp 18900  .gcmg 19034  odcod 19490
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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5302  ax-pr 5370  ax-un 7682  ax-inf2 9553  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106  ax-pre-sup 11107
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-disj 5054  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-se 5578  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-isom 6501  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8342  df-1o 8398  df-oadd 8402  df-omul 8403  df-er 8636  df-map 8768  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-fin 8890  df-sup 9348  df-inf 9349  df-oi 9418  df-card 9854  df-acn 9857  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-div 11799  df-nn 12166  df-2 12235  df-3 12236  df-n0 12429  df-z 12516  df-uz 12780  df-rp 12934  df-fz 13453  df-fzo 13600  df-fl 13742  df-mod 13820  df-seq 13955  df-exp 14015  df-hash 14284  df-cj 15052  df-re 15053  df-im 15054  df-sqrt 15188  df-abs 15189  df-clim 15441  df-sum 15640  df-dvds 16213  df-0g 17395  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-grp 18903  df-minusg 18904  df-sbg 18905  df-mulg 19035  df-od 19494
This theorem is referenced by:  unitscyglem2  42649  unitscyglem4  42651
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