Theorem odadd 19628

Description: The order of a product is the product of the orders, if the factors have coprime order. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Oct-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
odadd1.1	⊢ 𝑂 = (od‘𝐺)
odadd1.2	⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
odadd1.3	⊢ + = (+g‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
odadd	⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) = ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)))

Proof of Theorem odadd

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl1 1191	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → 𝐺 ∈ Abel)
2		ablgrp 19567	. . . . 5 ⊢ (𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ Grp)
3	1, 2	syl 17	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → 𝐺 ∈ Grp)
4		simpl2 1192	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → 𝐴 ∈ 𝑋)
5		simpl3 1193	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → 𝐵 ∈ 𝑋)
6		odadd1.2	. . . . 5 ⊢ 𝑋 = (Base‘𝐺)
7		odadd1.3	. . . . 5 ⊢ + = (+g‘𝐺)
8	6, 7	grpcl 18756	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (𝐴 + 𝐵) ∈ 𝑋)
9	3, 4, 5, 8	syl3anc 1371	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝐴 + 𝐵) ∈ 𝑋)
10		odadd1.1	. . . 4 ⊢ 𝑂 = (od‘𝐺)
11	6, 10	odcl 19318	. . 3 ⊢ ((𝐴 + 𝐵) ∈ 𝑋 → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) ∈ ℕ0)
12	9, 11	syl 17	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) ∈ ℕ0)
13	6, 10	odcl 19318	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑋 → (𝑂‘𝐴) ∈ ℕ0)
14	4, 13	syl 17	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘𝐴) ∈ ℕ0)
15	6, 10	odcl 19318	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑋 → (𝑂‘𝐵) ∈ ℕ0)
16	5, 15	syl 17	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘𝐵) ∈ ℕ0)
17	14, 16	nn0mulcld 12478	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∈ ℕ0)
18		simpr 485	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1)
19	18	oveq2d 7373	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))) = ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · 1))
20	12	nn0cnd 12475	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) ∈ ℂ)
21	20	mulid1d 11172	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · 1) = (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)))
22	19, 21	eqtrd 2776	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))) = (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)))
23	10, 6, 7	odadd1 19626	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))) ∥ ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)))
24	23	adantr 481	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))) ∥ ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)))
25	22, 24	eqbrtrrd 5129	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) ∥ ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)))
26	10, 6, 7	odadd2 19627	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∥ ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2)))
27	26	adantr 481	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∥ ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2)))
28	18	oveq1d 7372	. . . . . 6 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2) = (1↑2))
29		sq1 14099	. . . . . 6 ⊢ (1↑2) = 1
30	28, 29	eqtrdi 2792	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2) = 1)
31	30	oveq2d 7373	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2)) = ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · 1))
32	31, 21	eqtrd 2776	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2)) = (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)))
33	27, 32	breqtrd 5131	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∥ (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)))
34		dvdseq 16196	. 2 ⊢ ((((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) ∈ ℕ0 ∧ ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∈ ℕ0) ∧ ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) ∥ ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∧ ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∥ (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)))) → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) = ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)))
35	12, 17, 25, 33, 34	syl22anc 837	1 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) = ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   class class class wbr 5105  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357  1c1 11052   · cmul 11056  2c2 12208  ℕ₀cn0 12413  ↑cexp 13967   ∥ cdvds 16136   gcd cgcd 16374  Basecbs 17083  +_gcplusg 17133  Grpcgrp 18748  odcod 19306  Abelcabl 19563

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 2707  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128  ax-pre-sup 11129

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 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-sup 9378  df-inf 9379  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-rp 12916  df-fz 13425  df-fzo 13568  df-fl 13697  df-mod 13775  df-seq 13907  df-exp 13968  df-cj 14984  df-re 14985  df-im 14986  df-sqrt 15120  df-abs 15121  df-dvds 16137  df-gcd 16375  df-0g 17323  df-mgm 18497  df-sgrp 18546  df-mnd 18557  df-grp 18751  df-minusg 18752  df-sbg 18753  df-mulg 18873  df-od 19310  df-cmn 19564  df-abl 19565

This theorem is referenced by:  gexexlem  19630