Theorem odadd 19757

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 1192	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → 𝐺 ∈ Abel)
2		ablgrp 19692	. . . . 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 1193	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → 𝐴 ∈ 𝑋)
5		simpl3 1194	. . . 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 18849	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (𝐴 + 𝐵) ∈ 𝑋)
9	3, 4, 5, 8	syl3anc 1373	. . 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 19443	. . 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 19443	. . . 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 19443	. . . 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 12442	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∈ ℕ0)
18		simpr 484	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1)
19	18	oveq2d 7357	. . . 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 12439	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) ∈ ℂ)
21	20	mulridd 11124	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · 1) = (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)))
22	19, 21	eqtrd 2766	. . 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 19755	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))) ∥ ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)))
24	23	adantr 480	. . 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 5110	. 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 19756	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∥ ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2)))
27	26	adantr 480	. . 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 7356	. . . . . 6 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2) = (1↑2))
29		sq1 14097	. . . . . 6 ⊢ (1↑2) = 1
30	28, 29	eqtrdi 2782	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2) = 1)
31	30	oveq2d 7357	. . . 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 2766	. . 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 5112	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∥ (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)))
34		dvdseq 16220	. 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 838	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 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2111   class class class wbr 5086  ‘cfv 6476  (class class class)co 7341  1c1 11002   · cmul 11006  2c2 12175  ℕ₀cn0 12376  ↑cexp 13963   ∥ cdvds 16158   gcd cgcd 16400  Basecbs 17115  +_gcplusg 17156  Grpcgrp 18841  odcod 19431  Abelcabl 19688

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-sep 5229  ax-nul 5239  ax-pow 5298  ax-pr 5365  ax-un 7663  ax-cnex 11057  ax-resscn 11058  ax-1cn 11059  ax-icn 11060  ax-addcl 11061  ax-addrcl 11062  ax-mulcl 11063  ax-mulrcl 11064  ax-mulcom 11065  ax-addass 11066  ax-mulass 11067  ax-distr 11068  ax-i2m1 11069  ax-1ne0 11070  ax-1rid 11071  ax-rnegex 11072  ax-rrecex 11073  ax-cnre 11074  ax-pre-lttri 11075  ax-pre-lttrn 11076  ax-pre-ltadd 11077  ax-pre-mulgt0 11078  ax-pre-sup 11079

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4279  df-if 4471  df-pw 4547  df-sn 4572  df-pr 4574  df-op 4578  df-uni 4855  df-iun 4938  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5506  df-eprel 5511  df-po 5519  df-so 5520  df-fr 5564  df-we 5566  df-xp 5617  df-rel 5618  df-cnv 5619  df-co 5620  df-dm 5621  df-rn 5622  df-res 5623  df-ima 5624  df-pred 6243  df-ord 6304  df-on 6305  df-lim 6306  df-suc 6307  df-iota 6432  df-fun 6478  df-fn 6479  df-f 6480  df-f1 6481  df-fo 6482  df-f1o 6483  df-fv 6484  df-riota 7298  df-ov 7344  df-oprab 7345  df-mpo 7346  df-om 7792  df-1st 7916  df-2nd 7917  df-frecs 8206  df-wrecs 8237  df-recs 8286  df-rdg 8324  df-er 8617  df-en 8865  df-dom 8866  df-sdom 8867  df-sup 9321  df-inf 9322  df-pnf 11143  df-mnf 11144  df-xr 11145  df-ltxr 11146  df-le 11147  df-sub 11341  df-neg 11342  df-div 11770  df-nn 12121  df-2 12183  df-3 12184  df-n0 12377  df-z 12464  df-uz 12728  df-rp 12886  df-fz 13403  df-fzo 13550  df-fl 13691  df-mod 13769  df-seq 13904  df-exp 13964  df-cj 15001  df-re 15002  df-im 15003  df-sqrt 15137  df-abs 15138  df-dvds 16159  df-gcd 16401  df-0g 17340  df-mgm 18543  df-sgrp 18622  df-mnd 18638  df-grp 18844  df-minusg 18845  df-sbg 18846  df-mulg 18976  df-od 19435  df-cmn 19689  df-abl 19690

This theorem is referenced by:  gexexlem  19759