Theorem odadd 19916

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 1208	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → 𝐺 ∈ Abel)
2		ablgrp 19851	. . . . 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 1209	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → 𝐴 ∈ 𝑋)
5		simpl3 1210	. . . 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 19004	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (𝐴 + 𝐵) ∈ 𝑋)
9	3, 4, 5, 8	syl3anc 1396	. . 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 19602	. . 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 19602	. . . 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 19602	. . . 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 12566	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∈ ℕ0)
18		simpr 489	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1)
19	18	oveq2d 7424	. . . 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 12563	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) ∈ ℂ)
21	20	mulridd 11222	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · 1) = (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)))
22	19, 21	eqtrd 2804	. . 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 19914	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))) ∥ ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)))
24	23	adantr 485	. . 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 5136	. 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 19915	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∥ ((𝑂‘(𝐴 + 𝐵)) · (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2)))
27	26	adantr 485	. . 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 7423	. . . . . 6 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2) = (1↑2))
29		sq1 14227	. . . . . 6 ⊢ (1↑2) = 1
30	28, 29	eqtrdi 2820	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → (((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵))↑2) = 1)
31	30	oveq2d 7424	. . . 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 2804	. . 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 5138	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) ∧ ((𝑂‘𝐴) gcd (𝑂‘𝐵)) = 1) → ((𝑂‘𝐴) · (𝑂‘𝐵)) ∥ (𝑂‘(𝐴 + 𝐵)))
34		dvdseq 16368	. 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 851	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 400   ∧ w3a 1101   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   class class class wbr 5110  ‘cfv 6533  (class class class)co 7408  1c1 11097   · cmul 11101  2c2 12291  ℕ₀cn0 12500  ↑cexp 14093   ∥ cdvds 16306   gcd cgcd 16548  Basecbs 17265  +_gcplusg 17306  Grpcgrp 18996  odcod 19590  Abelcabl 19847

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173  ax-pre-sup 11174

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9398  df-inf 9399  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-div 11868  df-nn 12230  df-2 12299  df-3 12300  df-n0 12501  df-z 12588  df-uz 12859  df-rp 13013  df-fz 13532  df-fzo 13679  df-fl 13821  df-mod 13899  df-seq 14034  df-exp 14094  df-cj 15146  df-re 15147  df-im 15148  df-sqrt 15282  df-abs 15283  df-dvds 16307  df-gcd 16549  df-0g 17490  df-mgm 18694  df-sgrp 18773  df-mnd 18789  df-grp 18999  df-minusg 19000  df-sbg 19001  df-mulg 19130  df-od 19594  df-cmn 19848  df-abl 19849

This theorem is referenced by:  gexexlem  19918