Theorem mndodconglem 19511

Description: Lemma for mndodcong 19512. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
odcl.1	⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
odcl.2	⊢ 𝑂 = (od‘𝐺)
odid.3	⊢ · = (.g‘𝐺)
odid.4	⊢ 0 = (0g‘𝐺)
mndodconglem.1	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Mnd)
mndodconglem.2	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
mndodconglem.3	⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) ∈ ℕ)
mndodconglem.4	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
mndodconglem.5	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
mndodconglem.6	⊢ (𝜑 → 𝑀 < (𝑂‘𝐴))
mndodconglem.7	⊢ (𝜑 → 𝑁 < (𝑂‘𝐴))
mndodconglem.8	⊢ (𝜑 → (𝑀 · 𝐴) = (𝑁 · 𝐴))

Assertion

Ref	Expression
mndodconglem	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑀 ≤ 𝑁) → 𝑀 = 𝑁)

Proof of Theorem mndodconglem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mndodconglem.2	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
2		mndodconglem.3	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) ∈ ℕ)
3	2	nnred 12184	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) ∈ ℝ)
4	3	recnd 11168	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) ∈ ℂ)
5		mndodconglem.4	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
6	5	nn0red 12494	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ)
7	6	recnd 11168	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ)
8		mndodconglem.5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
9	8	nn0red 12494	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
10	9	recnd 11168	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
11	4, 7, 10	addsubassd 11520	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (((𝑂‘𝐴) + 𝑀) − 𝑁) = ((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁)))
12	2	nnzd 12545	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) ∈ ℤ)
13	5	nn0zd 12544	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
14	12, 13	zaddcld 12632	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘𝐴) + 𝑀) ∈ ℤ)
15	14	zred 12628	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘𝐴) + 𝑀) ∈ ℝ)
16		mndodconglem.7	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑁 < (𝑂‘𝐴))
17		nn0addge1 12478	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑂‘𝐴) ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑂‘𝐴) ≤ ((𝑂‘𝐴) + 𝑀))
18	3, 5, 17	syl2anc 591	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) ≤ ((𝑂‘𝐴) + 𝑀))
19	9, 3, 15, 16, 18	ltletrd 11301	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 < ((𝑂‘𝐴) + 𝑀))
20	8	nn0zd 12544	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
21		znnsub 12568	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ ((𝑂‘𝐴) + 𝑀) ∈ ℤ) → (𝑁 < ((𝑂‘𝐴) + 𝑀) ↔ (((𝑂‘𝐴) + 𝑀) − 𝑁) ∈ ℕ))
22	20, 14, 21	syl2anc 591	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑁 < ((𝑂‘𝐴) + 𝑀) ↔ (((𝑂‘𝐴) + 𝑀) − 𝑁) ∈ ℕ))
23	19, 22	mpbid 234	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (((𝑂‘𝐴) + 𝑀) − 𝑁) ∈ ℕ)
24	11, 23	eqeltrrd 2842	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁)) ∈ ℕ)
25	4, 7, 10	addsub12d 11523	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁)) = (𝑀 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)))
26	25	oveq1d 7375	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁)) · 𝐴) = ((𝑀 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)) · 𝐴))
27		mndodconglem.8	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑀 · 𝐴) = (𝑁 · 𝐴))
28	27	oveq1d 7375	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 · 𝐴)(+g‘𝐺)(((𝑂‘𝐴) − 𝑁) · 𝐴)) = ((𝑁 · 𝐴)(+g‘𝐺)(((𝑂‘𝐴) − 𝑁) · 𝐴)))
29		mndodconglem.1	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Mnd)
30		znnsub 12568	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑂‘𝐴) ∈ ℤ) → (𝑁 < (𝑂‘𝐴) ↔ ((𝑂‘𝐴) − 𝑁) ∈ ℕ))
31	20, 12, 30	syl2anc 591	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝑁 < (𝑂‘𝐴) ↔ ((𝑂‘𝐴) − 𝑁) ∈ ℕ))
32	16, 31	mpbid 234	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘𝐴) − 𝑁) ∈ ℕ)
33	32	nnnn0d 12493	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘𝐴) − 𝑁) ∈ ℕ0)
34		odcl.1	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
35		odid.3	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ · = (.g‘𝐺)
36		eqid 2741	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
37	34, 35, 36	mulgnn0dir 19075	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ (𝑀 ∈ ℕ0 ∧ ((𝑂‘𝐴) − 𝑁) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋)) → ((𝑀 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)) · 𝐴) = ((𝑀 · 𝐴)(+g‘𝐺)(((𝑂‘𝐴) − 𝑁) · 𝐴)))
38	29, 5, 33, 1, 37	syl13anc 1381	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)) · 𝐴) = ((𝑀 · 𝐴)(+g‘𝐺)(((𝑂‘𝐴) − 𝑁) · 𝐴)))
39	34, 35, 36	mulgnn0dir 19075	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐺 ∈ Mnd ∧ (𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ((𝑂‘𝐴) − 𝑁) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋)) → ((𝑁 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)) · 𝐴) = ((𝑁 · 𝐴)(+g‘𝐺)(((𝑂‘𝐴) − 𝑁) · 𝐴)))
40	29, 8, 33, 1, 39	syl13anc 1381	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)) · 𝐴) = ((𝑁 · 𝐴)(+g‘𝐺)(((𝑂‘𝐴) − 𝑁) · 𝐴)))
41	28, 38, 40	3eqtr4d 2786	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)) · 𝐴) = ((𝑁 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)) · 𝐴))
42	10, 4	pncan3d 11503	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑁 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)) = (𝑂‘𝐴))
43	42	oveq1d 7375	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)) · 𝐴) = ((𝑂‘𝐴) · 𝐴))
44		odcl.2	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑂 = (od‘𝐺)
45		odid.4	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
46	34, 44, 35, 45	odid 19508	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑋 → ((𝑂‘𝐴) · 𝐴) = 0 )
47	1, 46	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘𝐴) · 𝐴) = 0 )
48	43, 47	eqtrd 2776	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)) · 𝐴) = 0 )
49	41, 48	eqtrd 2776	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 + ((𝑂‘𝐴) − 𝑁)) · 𝐴) = 0 )
50	26, 49	eqtrd 2776	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁)) · 𝐴) = 0 )
51	34, 44, 35, 45	odlem2 19509	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ ((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁)) ∈ ℕ ∧ (((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁)) · 𝐴) = 0 ) → (𝑂‘𝐴) ∈ (1...((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁))))
52	1, 24, 50, 51	syl3anc 1380	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) ∈ (1...((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁))))
53		elfzle2 13477	. . . . . 6 ⊢ ((𝑂‘𝐴) ∈ (1...((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁))) → (𝑂‘𝐴) ≤ ((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁)))
54	52, 53	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) ≤ ((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁)))
55	13, 20	zsubcld 12633	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑀 − 𝑁) ∈ ℤ)
56	55	zred 12628	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑀 − 𝑁) ∈ ℝ)
57	3, 56	addge01d 11733	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (0 ≤ (𝑀 − 𝑁) ↔ (𝑂‘𝐴) ≤ ((𝑂‘𝐴) + (𝑀 − 𝑁))))
58	54, 57	mpbird 259	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 0 ≤ (𝑀 − 𝑁))
59	6, 9	subge0d 11735	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0 ≤ (𝑀 − 𝑁) ↔ 𝑁 ≤ 𝑀))
60	58, 59	mpbid 234	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ≤ 𝑀)
61	6, 9	letri3d 11283	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑀 = 𝑁 ↔ (𝑀 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 𝑀)))
62	61	biimprd 250	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 𝑀) → 𝑀 = 𝑁))
63	60, 62	mpan2d 701	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ≤ 𝑁 → 𝑀 = 𝑁))
64	63	imp 408	1 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑀 ≤ 𝑁) → 𝑀 = 𝑁)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 397   = wceq 1548   ∈ wcel 2121   class class class wbr 5075  ‘cfv 6489  (class class class)co 7360  ℝcr 11032  0cc0 11033  1c1 11034   + caddc 11036   < clt 11174   ≤ cle 11175   − cmin 11372  ℕcn 12169  ℕ₀cn0 12432  ℤcz 12519  ...cfz 13456  Basecbs 17174  +_gcplusg 17215  0_gc0g 17397  Mndcmnd 18697  ._gcmg 19038  odcod 19494

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-sep 5221  ax-nul 5231  ax-pow 5297  ax-pr 5365  ax-un 7682  ax-cnex 11089  ax-resscn 11090  ax-1cn 11091  ax-icn 11092  ax-addcl 11093  ax-addrcl 11094  ax-mulcl 11095  ax-mulrcl 11096  ax-mulcom 11097  ax-addass 11098  ax-mulass 11099  ax-distr 11100  ax-i2m1 11101  ax-1ne0 11102  ax-1rid 11103  ax-rnegex 11104  ax-rrecex 11105  ax-cnre 11106  ax-pre-lttri 11107  ax-pre-lttrn 11108  ax-pre-ltadd 11109  ax-pre-mulgt0 11110

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3or 1094  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-pss 3905  df-nul 4265  df-if 4458  df-pw 4534  df-sn 4559  df-pr 4561  df-op 4565  df-uni 4842  df-iun 4926  df-br 5076  df-opab 5138  df-mpt 5157  df-tr 5183  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-er 8637  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-sup 9349  df-inf 9350  df-pnf 11176  df-mnf 11177  df-xr 11178  df-ltxr 11179  df-le 11180  df-sub 11374  df-neg 11375  df-nn 12170  df-n0 12433  df-z 12520  df-uz 12784  df-fz 13457  df-seq 13959  df-0g 17399  df-mgm 18603  df-sgrp 18682  df-mnd 18698  df-mulg 19039  df-od 19498

This theorem is referenced by:  mndodcong  19512