Theorem grpods 42775

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	⊢ ↑ = (.g‘𝐺)
grpods.3	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
grpods.4	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
grpods.5	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)

Assertion

Ref	Expression
grpods	⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} (♯‘{𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) = (♯‘{𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)}))

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.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq2 7400	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑁 ↑ 𝑥) = (𝑁 ↑ 𝑦))
2	1	eqeq1d 2763	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺) ↔ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺)))
3	2	elrab 3650	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)} ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺)))
4	3	bilani 508	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)}) → (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺)))
5		simpl 486	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → 𝜑)
6		simprl 780	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → 𝑦 ∈ 𝐵)
7	5, 6	jca 519	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → (𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))
8		simprr 782	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))
9		grpods.3	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
10	5, 9	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → 𝐺 ∈ Grp)
11		grpmnd 18965	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐺 ∈ Mnd)
12	10, 11	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → 𝐺 ∈ Mnd)
13		grpods.5	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
14	5, 13	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → 𝑁 ∈ ℕ)
15	14	nnnn0d 12539	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → 𝑁 ∈ ℕ0)
16		grpods.1	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
17		eqid 2761	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (od‘𝐺) = (od‘𝐺)
18		grpods.2	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ↑ = (.g‘𝐺)
19		eqid 2761	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
20	16, 17, 18, 19	oddvdsnn0 19567	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁 ↔ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺)))
21	12, 6, 15, 20	syl3anc 1389	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → (((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁 ↔ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺)))
22	8, 21	mpbird 259	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁)
23	7, 22	jca 519	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁))
24		breq1 5102	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑚 = ((od‘𝐺)‘𝑦) → (𝑚 ∥ 𝑁 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁))
25		1zzd 12599	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 1 ∈ ℤ)
26	13	ad2antrr 736	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ)
27	26	nnzd 12591	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
28		dvdszrcl 16274	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁 → (((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
29	28	simpld 498	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁 → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ)
30	29	adantl 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ)
31	9	ad2antrr 736	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝐺 ∈ Grp)
32		grpods.4	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
33	32	ad2antrr 736	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝐵 ∈ Fin)
34		simplr 778	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝑦 ∈ 𝐵)
35	16, 17	odcl2 19588	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℕ)
36	31, 33, 34, 35	syl3anc 1389	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℕ)
37	36	nnge1d 12258	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 1 ≤ ((od‘𝐺)‘𝑦))
38	30, 26	jca 519	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → (((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ))
39		simpr 488	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁)
40		dvdsle 16327	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁 → ((od‘𝐺)‘𝑦) ≤ 𝑁))
41	40	imp 410	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ≤ 𝑁)
42	38, 39, 41	syl2anc 593	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ≤ 𝑁)
43	25, 27, 30, 37, 42	elfzd 13517	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ (1...𝑁))
44	24, 43, 39	elrabd 3652	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁})
45		fveqeq2 6872	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = ((od‘𝐺)‘𝑦) ↔ ((od‘𝐺)‘𝑦) = ((od‘𝐺)‘𝑦)))
46		eqidd 2762	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → ((od‘𝐺)‘𝑦) = ((od‘𝐺)‘𝑦))
47	45, 34, 46	elrabd 3652	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = ((od‘𝐺)‘𝑦)})
48		eqeq2 2773	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 = ((od‘𝐺)‘𝑦) → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑥) = ((od‘𝐺)‘𝑦)))
49	48	rabbidv 3420	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 = ((od‘𝐺)‘𝑦) → {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} = {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = ((od‘𝐺)‘𝑦)})
50	49	eliuni 4954	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = ((od‘𝐺)‘𝑦)}) → 𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
51	44, 47, 50	syl2anc 593	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∥ 𝑁) → 𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
52	23, 51	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))) → 𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
53	52	ex 416	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺)) → 𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
54	53	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)}) → ((𝑦 ∈ 𝐵 ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺)) → 𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
55	4, 54	mpd 15	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)}) → 𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
56	55	ex 416	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)} → 𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
57		eliun 4952	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ↔ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
58	57	bilani 508	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) → ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
59		simplll 784	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝜑)
60		simplr 778	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁})
61	59, 60	jca 519	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → (𝜑 ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}))
62		simpr 488	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙})
63	61, 62	jca 519	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → ((𝜑 ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}))
64		elrabi 3646	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙} → 𝑦 ∈ 𝐵)
65	64	adantl 485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝑦 ∈ 𝐵)
66		simpll 776	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝜑)
67		breq1 5102	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑚 = 𝑙 → (𝑚 ∥ 𝑁 ↔ 𝑙 ∥ 𝑁))
68	67	elrab 3650	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} ↔ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁))
69	68	bilani 508	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) → (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁))
70	69	adantr 484	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁))
71	66, 70	jca 519	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → (𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)))
72		fveqeq2 6872	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙))
73	72	elrab 3650	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙} ↔ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙))
74	73	bilani 508	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙))
75	71, 74	jca 519	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)))
76		simpll 776	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → 𝜑)
77		simprr 782	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) → 𝑙 ∥ 𝑁)
78		elfzelz 13526	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑙 ∈ (1...𝑁) → 𝑙 ∈ ℤ)
79	78	adantr 484	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁) → 𝑙 ∈ ℤ)
80	79	adantl 485	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) → 𝑙 ∈ ℤ)
81	13	adantr 484	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) → 𝑁 ∈ ℕ)
82	81	nnzd 12591	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
83		divides 16271	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑙 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑙 ∥ 𝑁 ↔ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁))
84	80, 82, 83	syl2anc 593	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) → (𝑙 ∥ 𝑁 ↔ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁))
85	77, 84	mpbid 234	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) → ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁)
86	85	adantr 484	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁)
87	76, 86	jca 519	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → (𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁))
88		simpr 488	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙))
89	87, 88	jca 519	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → ((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)))
90		oveq1 7399	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑑 · 𝑙) = 𝑁 → ((𝑑 · 𝑙) ↑ 𝑦) = (𝑁 ↑ 𝑦))
91	90	eqcomd 2767	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑑 · 𝑙) = 𝑁 → (𝑁 ↑ 𝑦) = ((𝑑 · 𝑙) ↑ 𝑦))
92	91	adantl 485	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) ∧ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁) → (𝑁 ↑ 𝑦) = ((𝑑 · 𝑙) ↑ 𝑦))
93		simplrr 787	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)
94	93	oveq2d 7408	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) = (𝑑 · 𝑙))
95	94	eqcomd 2767	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 · 𝑙) = (𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)))
96	95	oveq1d 7407	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝑑 · 𝑙) ↑ 𝑦) = ((𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) ↑ 𝑦))
97		simplll 784	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝜑)
98		simplrl 786	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝑦 ∈ 𝐵)
99	97, 98	jca 519	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))
100		simpr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝑑 ∈ ℤ)
101	99, 100	jca 519	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ))
102	9	ad2antrr 736	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝐺 ∈ Grp)
103		simpr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝑑 ∈ ℤ)
104	16, 17	odcl 19559	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℕ0)
105	104	ad2antlr 737	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℕ0)
106	105	nn0zd 12590	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ)
107		simplr 778	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → 𝑦 ∈ 𝐵)
108	103, 106, 107	3jca 1140	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 ∈ ℤ ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))
109	16, 18	mulgass 19136	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑑 ∈ ℤ ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → ((𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) ↑ 𝑦) = (𝑑 ↑ (((od‘𝐺)‘𝑦) ↑ 𝑦)))
110	102, 108, 109	syl2anc 593	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) ↑ 𝑦) = (𝑑 ↑ (((od‘𝐺)‘𝑦) ↑ 𝑦)))
111	16, 17, 18, 19	odid 19561	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑦 ∈ 𝐵 → (((od‘𝐺)‘𝑦) ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))
112	107, 111	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (((od‘𝐺)‘𝑦) ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))
113	112	oveq2d 7408	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 ↑ (((od‘𝐺)‘𝑦) ↑ 𝑦)) = (𝑑 ↑ (0g‘𝐺)))
114	16, 18, 19	mulgz 19127	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 ↑ (0g‘𝐺)) = (0g‘𝐺))
115	102, 103, 114	syl2anc 593	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 ↑ (0g‘𝐺)) = (0g‘𝐺))
116	113, 115	eqtrd 2796	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 ↑ (((od‘𝐺)‘𝑦) ↑ 𝑦)) = (0g‘𝐺))
117	110, 116	eqtrd 2796	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))
118	101, 117	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝑑 · ((od‘𝐺)‘𝑦)) ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))
119	96, 118	eqtrd 2796	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → ((𝑑 · 𝑙) ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))
120	119	adantr 484	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) ∧ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁) → ((𝑑 · 𝑙) ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))
121	92, 120	eqtrd 2796	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) ∧ 𝑑 ∈ ℤ) ∧ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁) → (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))
122		nfv 1933	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ Ⅎ𝑑(𝑐 · 𝑙) = 𝑁
123		nfv 1933	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ Ⅎ𝑐(𝑑 · 𝑙) = 𝑁
124		oveq1 7399	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑐 = 𝑑 → (𝑐 · 𝑙) = (𝑑 · 𝑙))
125	124	eqeq1d 2763	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑐 = 𝑑 → ((𝑐 · 𝑙) = 𝑁 ↔ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁))
126	122, 123, 125	cbvrexw 3304	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁 ↔ ∃𝑑 ∈ ℤ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁)
127	126	bilani 508	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) → ∃𝑑 ∈ ℤ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁)
128	127	adantr 484	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → ∃𝑑 ∈ ℤ (𝑑 · 𝑙) = 𝑁)
129	121, 128	r19.29a 3169	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ ∃𝑐 ∈ ℤ (𝑐 · 𝑙) = 𝑁) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))
130	89, 129	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑙 ∈ (1...𝑁) ∧ 𝑙 ∥ 𝑁)) ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑦) = 𝑙)) → (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))
131	75, 130	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → (𝑁 ↑ 𝑦) = (0g‘𝐺))
132	2, 65, 131	elrabd 3652	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)})
133	63, 132	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) ∧ 𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}) → 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)})
134		nfv 1933	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑙 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}
135		nfv 1933	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}
136		eqeq2 2773	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑘 = 𝑙 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙))
137	136	rabbidv 3420	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 = 𝑙 → {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} = {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙})
138	137	eleq2d 2847	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 = 𝑙 → (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ↔ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙}))
139	134, 135, 138	cbvrexw 3304	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ↔ ∃𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙})
140	139	bilani 508	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) → ∃𝑙 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑙})
141	133, 140	r19.29a 3169	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) → 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)})
142	141	ex 416	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} → 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)}))
143	142	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) → (∃𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} → 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)}))
144	58, 143	mpd 15	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) → 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)})
145	144	ex 416	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} → 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)}))
146	56, 145	impbid 214	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)} ↔ 𝑦 ∈ ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
147	146	eqrdv 2759	. . 3 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)} = ∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
148	147	fveq2d 6867	. 2 ⊢ (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)}) = (♯‘∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
149		fzfid 13983	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (1...𝑁) ∈ Fin)
150		ssrab2 4033	. . . . 5 ⊢ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} ⊆ (1...𝑁)
151	150	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} ⊆ (1...𝑁))
152	149, 151	ssfid 9209	. . 3 ⊢ (𝜑 → {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} ∈ Fin)
153	32	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) → 𝐵 ∈ Fin)
154		ssrab2 4033	. . . . 5 ⊢ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ⊆ 𝐵
155	154	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) → {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ⊆ 𝐵)
156	153, 155	ssfid 9209	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) → {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∈ Fin)
157		animorrl 993	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑘 = 𝑖) → (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
158		inrab 4268	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)}
159	158	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ 𝑘 = 𝑖 → ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)})
160		rabn0 4342	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)} ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖))
161	160	biimpi 218	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)} ≠ ∅ → ∃𝑥 ∈ 𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖))
162		eqtr2 2782	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖) → 𝑘 = 𝑖)
163	162	adantl 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((∃𝑥 ∈ 𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖) ∧ 𝑤 ∈ 𝐵) ∧ (((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖)) → 𝑘 = 𝑖)
164		nfv 1933	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ Ⅎ𝑤(((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)
165		nfv 1933	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ Ⅎ𝑥(((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖)
166		fveqeq2 6872	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑤 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘))
167		fveqeq2 6872	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑤 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖))
168	166, 167	anbi12d 641	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 = 𝑤 → ((((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖) ↔ (((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖)))
169	164, 165, 168	cbvrexw 3304	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖) ↔ ∃𝑤 ∈ 𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖))
170	169	biimpi 218	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖) → ∃𝑤 ∈ 𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑤) = 𝑖))
171	163, 170	r19.29a 3169	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐵 (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖) → 𝑘 = 𝑖)
172	161, 171	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)} ≠ ∅ → 𝑘 = 𝑖)
173	172	necon1bi 2984	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ 𝑘 = 𝑖 → {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ∧ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖)} = ∅)
174	159, 173	eqtrd 2796	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ 𝑘 = 𝑖 → ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅)
175	174	adantl 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ ¬ 𝑘 = 𝑖) → ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅)
176	175	olcd 885	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ ¬ 𝑘 = 𝑖) → (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
177	157, 176	pm2.61dan 822	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) → (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
178	177	ralrimiva 3153	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}) → ∀𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
179	178	ralrimiva 3153	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}∀𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
180		eqeq2 2773	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → (((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘 ↔ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖))
181	180	rabbidv 3420	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} = {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖})
182	181	disjor 5081	. . . 4 ⊢ (Disj 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ↔ ∀𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁}∀𝑖 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} (𝑘 = 𝑖 ∨ ({𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘} ∩ {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑖}) = ∅))
183	179, 182	sylibr 236	. . 3 ⊢ (𝜑 → Disj 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘})
184	152, 156, 183	hashiun 15833	. 2 ⊢ (𝜑 → (♯‘∪ 𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} {𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) = Σ𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} (♯‘{𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}))
185	148, 184	eqtr2d 2797	1 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ {𝑚 ∈ (1...𝑁) ∣ 𝑚 ∥ 𝑁} (♯‘{𝑥 ∈ 𝐵 ∣ ((od‘𝐺)‘𝑥) = 𝑘}) = (♯‘{𝑥 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑥) = (0g‘𝐺)}))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 399   ∨ wo 858   ∧ w3a 1097   = wceq 1559   ∈ wcel 2141   ≠ wne 2956  ∀wral 3075  ∃wrex 3085  {crab 3413   ∩ cin 3903   ⊆ wss 3904  ∅c0 4285  ∪ ciun 4948  Disj wdisj 5066   class class class wbr 5099  ‘cfv 6517  (class class class)co 7392  Fincfn 8923  1c1 11071   · cmul 11075   ≤ cle 11214  ℕcn 12207  ℕ₀cn0 12478  ℤcz 12565  ...cfz 13509  ♯chash 14340  Σcsu 15696   ∥ cdvds 16269  Basecbs 17228  0_gc0g 17451  Mndcmnd 18751  Grpcgrp 18958  ._gcmg 19092  odcod 19547

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5226  ax-sep 5245  ax-nul 5255  ax-pow 5321  ax-pr 5389  ax-un 7714  ax-inf2 9593  ax-cnex 11126  ax-resscn 11127  ax-1cn 11128  ax-icn 11129  ax-addcl 11130  ax-addrcl 11131  ax-mulcl 11132  ax-mulrcl 11133  ax-mulcom 11134  ax-addass 11135  ax-mulass 11136  ax-distr 11137  ax-i2m1 11138  ax-1ne0 11139  ax-1rid 11140  ax-rnegex 11141  ax-rrecex 11142  ax-cnre 11143  ax-pre-lttri 11144  ax-pre-lttrn 11145  ax-pre-ltadd 11146  ax-pre-mulgt0 11147  ax-pre-sup 11148

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3061  df-ral 3076  df-rex 3086  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4582  df-pr 4584  df-op 4588  df-uni 4865  df-int 4905  df-iun 4950  df-disj 5067  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5540  df-eprel 5545  df-po 5553  df-so 5554  df-fr 5598  df-se 5599  df-we 5600  df-xp 5651  df-rel 5652  df-cnv 5653  df-co 5654  df-dm 5655  df-rn 5656  df-res 5657  df-ima 5658  df-pred 6284  df-ord 6345  df-on 6346  df-lim 6347  df-suc 6348  df-iota 6473  df-fun 6519  df-fn 6520  df-f 6521  df-f1 6522  df-fo 6523  df-f1o 6524  df-fv 6525  df-isom 6526  df-riota 7349  df-ov 7395  df-oprab 7396  df-mpo 7397  df-om 7843  df-1st 7966  df-2nd 7967  df-frecs 8257  df-wrecs 8288  df-recs 8337  df-rdg 8376  df-1o 8432  df-oadd 8436  df-omul 8437  df-er 8673  df-map 8805  df-en 8924  df-dom 8925  df-sdom 8926  df-fin 8927  df-sup 9385  df-inf 9386  df-oi 9455  df-card 9894  df-acn 9897  df-pnf 11215  df-mnf 11216  df-xr 11217  df-ltxr 11218  df-le 11219  df-sub 11413  df-neg 11414  df-div 11842  df-nn 12208  df-2 12277  df-3 12278  df-n0 12479  df-z 12566  df-uz 12837  df-rp 12991  df-fz 13510  df-fzo 13657  df-fl 13799  df-mod 13877  df-seq 14012  df-exp 14072  df-hash 14341  df-cj 15109  df-re 15110  df-im 15111  df-sqrt 15245  df-abs 15246  df-clim 15498  df-sum 15697  df-dvds 16270  df-0g 17453  df-mgm 18657  df-sgrp 18736  df-mnd 18752  df-grp 18961  df-minusg 18962  df-sbg 18963  df-mulg 19093  df-od 19551

This theorem is referenced by:  unitscyglem2  42777  unitscyglem4  42779