Theorem odadd 20115

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 1210	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → 𝐺 ∈ Abel)
2		ablgrp 20050	. . . . 5 ⊢ (𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ Grp)
3	1, 2	syl 18	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → 𝐺 ∈ Grp)
4		simpl2 1211	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → 𝐴 ∈ 𝑋)
5		simpl3 1212	. . . 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 19202	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (𝐴 + 𝐵) ∈ 𝑋)
9	3, 4, 5, 8	syl3anc 1399	. . 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 19801	. . 3 ⊢ ((𝐴 + 𝐵) ∈ 𝑋 → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) ∈ ℕ0)
12	9, 11	syl 18	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) ∈ ℕ0)
13	6, 10	odcl 19801	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑋 → (𝑂‘𝐴) ∈ ℕ0)
14	4, 13	syl 18	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘𝐴) ∈ ℕ0)
15	6, 10	odcl 19801	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑋 → (𝑂‘𝐵) ∈ ℕ0)
16	5, 15	syl 18	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘𝐵) ∈ ℕ0)
17	14, 16	nn0mulcld 12712	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∈ ℕ0)
18		simpr 490	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1)
19	18	oveq2d 7467	. . . 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 12709	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) ∈ ℂ)
21	20	mulridd 11365	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · 1) = (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)))
22	19, 21	eqtrd 2798	. . 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 20113	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))) ∥ ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)))
24	23	adantr 486	. . 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 5135	. 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 20114	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∥ ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2)))
27	26	adantr 486	. . 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 7466	. . . . . 6 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2) = (1↑2))
29		sq1 14378	. . . . . 6 ⊢ (1↑2) = 1
30	28, 29	eqtrdi 2814	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2) = 1)
31	30	oveq2d 7467	. . . 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 2798	. . 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 5137	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∥ (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)))
34		dvdseq 16528	. 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 852	1 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) = ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   class class class wbr 5108  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  1c1 11240   · cmul 11244  2c2 12437  ℕ₀cn0 12646  ↑cexp 14244   ∥ cdvds 16466   gcd cgcd 16708  Basecbs 17431  +_gcplusg 17472  Grpcgrp 19194  odcod 19789  Abelcabl 20046

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-er 8755  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-sup 9471  df-inf 9472  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-n0 12647  df-z 12734  df-uz 13006  df-rp 13161  df-fz 13680  df-fzo 13829  df-fl 13972  df-mod 14050  df-seq 14185  df-exp 14245  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-dvds 16467  df-gcd 16709  df-0g 17662  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-grp 19197  df-minusg 19198  df-sbg 19199  df-mulg 19328  df-od 19793  df-cmn 20047  df-abl 20048

This theorem is used by:  gexexlem  20117