MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  odeq Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem odeq 19418
Description: The oddvds 19415 property uniquely defines the group order. (Contributed by Stefan O'Rear, 6-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
odcl.1 ๐‘‹ = (Baseโ€˜๐บ)
odcl.2 ๐‘‚ = (odโ€˜๐บ)
odid.3 ยท = (.gโ€˜๐บ)
odid.4 0 = (0gโ€˜๐บ)
Assertion
Ref Expression
odeq ((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐‘ = (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†” โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )))
Distinct variable groups:   ๐‘ฆ,๐บ   ๐‘ฆ, 0   ๐‘ฆ,๐ด   ๐‘ฆ,๐‘   ๐‘ฆ,๐‘‚   ๐‘ฆ, ยท   ๐‘ฆ,๐‘‹

Proof of Theorem odeq
StepHypRef Expression
1 nn0z 12583 . . . . . . 7 (๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค)
2 odcl.1 . . . . . . . 8 ๐‘‹ = (Baseโ€˜๐บ)
3 odcl.2 . . . . . . . 8 ๐‘‚ = (odโ€˜๐บ)
4 odid.3 . . . . . . . 8 ยท = (.gโ€˜๐บ)
5 odid.4 . . . . . . . 8 0 = (0gโ€˜๐บ)
62, 3, 4, 5oddvds 19415 . . . . . . 7 ((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 ))
71, 6syl3an3 1166 . . . . . 6 ((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 ))
873expa 1119 . . . . 5 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 ))
98ralrimiva 3147 . . . 4 ((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹) โ†’ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 ((๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 ))
10 breq1 5152 . . . . . 6 (๐‘ = (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†’ (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘ฆ))
1110bibi1d 344 . . . . 5 (๐‘ = (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†’ ((๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 ) โ†” ((๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )))
1211ralbidv 3178 . . . 4 (๐‘ = (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†’ (โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 ) โ†” โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 ((๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )))
139, 12syl5ibrcom 246 . . 3 ((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹) โ†’ (๐‘ = (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†’ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )))
14133adant3 1133 . 2 ((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐‘ = (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†’ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )))
15 simpl3 1194 . . . 4 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
16 simpl2 1193 . . . . 5 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ ๐ด โˆˆ ๐‘‹)
172, 3odcl 19404 . . . . 5 (๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ โ„•0)
1816, 17syl 17 . . . 4 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ โ„•0)
192, 3, 4, 5odid 19406 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) ยท ๐ด) = 0 )
2016, 19syl 17 . . . . 5 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) ยท ๐ด) = 0 )
21173ad2ant2 1135 . . . . . 6 ((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ โ„•0)
22 breq2 5153 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ = (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†’ (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” ๐‘ โˆฅ (๐‘‚โ€˜๐ด)))
23 oveq1 7416 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ = (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†’ (๐‘ฆ ยท ๐ด) = ((๐‘‚โ€˜๐ด) ยท ๐ด))
2423eqeq1d 2735 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ = (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†’ ((๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 โ†” ((๐‘‚โ€˜๐ด) ยท ๐ด) = 0 ))
2522, 24bibi12d 346 . . . . . . 7 (๐‘ฆ = (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†’ ((๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 ) โ†” (๐‘ โˆฅ (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†” ((๐‘‚โ€˜๐ด) ยท ๐ด) = 0 )))
2625rspcva 3611 . . . . . 6 (((๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ โ„•0 โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ (๐‘ โˆฅ (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†” ((๐‘‚โ€˜๐ด) ยท ๐ด) = 0 ))
2721, 26sylan 581 . . . . 5 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ (๐‘ โˆฅ (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†” ((๐‘‚โ€˜๐ด) ยท ๐ด) = 0 ))
2820, 27mpbird 257 . . . 4 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ ๐‘ โˆฅ (๐‘‚โ€˜๐ด))
29 nn0z 12583 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
30 iddvds 16213 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ โˆฅ ๐‘)
3115, 29, 303syl 18 . . . . . 6 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ ๐‘ โˆฅ ๐‘)
32 breq2 5153 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ = ๐‘ โ†’ (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” ๐‘ โˆฅ ๐‘))
33 oveq1 7416 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ = ๐‘ โ†’ (๐‘ฆ ยท ๐ด) = (๐‘ ยท ๐ด))
3433eqeq1d 2735 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ = ๐‘ โ†’ ((๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 โ†” (๐‘ ยท ๐ด) = 0 ))
3532, 34bibi12d 346 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ = ๐‘ โ†’ ((๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 ) โ†” (๐‘ โˆฅ ๐‘ โ†” (๐‘ ยท ๐ด) = 0 )))
3635rspcva 3611 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ (๐‘ โˆฅ ๐‘ โ†” (๐‘ ยท ๐ด) = 0 ))
37363ad2antl3 1188 . . . . . 6 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ (๐‘ โˆฅ ๐‘ โ†” (๐‘ ยท ๐ด) = 0 ))
3831, 37mpbid 231 . . . . 5 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ (๐‘ ยท ๐ด) = 0 )
392, 3, 4, 5oddvds 19415 . . . . . . 7 ((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘ โ†” (๐‘ ยท ๐ด) = 0 ))
4029, 39syl3an3 1166 . . . . . 6 ((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘ โ†” (๐‘ ยท ๐ด) = 0 ))
4140adantr 482 . . . . 5 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘ โ†” (๐‘ ยท ๐ด) = 0 ))
4238, 41mpbird 257 . . . 4 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘)
43 dvdseq 16257 . . . 4 (((๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ โ„•0) โˆง (๐‘ โˆฅ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆง (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆฅ ๐‘)) โ†’ ๐‘ = (๐‘‚โ€˜๐ด))
4415, 18, 28, 42, 43syl22anc 838 . . 3 (((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )) โ†’ ๐‘ = (๐‘‚โ€˜๐ด))
4544ex 414 . 2 ((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 ) โ†’ ๐‘ = (๐‘‚โ€˜๐ด)))
4614, 45impbid 211 1 ((๐บ โˆˆ Grp โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐‘ = (๐‘‚โ€˜๐ด) โ†” โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (๐‘ โˆฅ ๐‘ฆ โ†” (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 )))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   โˆง w3a 1088   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107  โˆ€wral 3062   class class class wbr 5149  โ€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  โ„•0cn0 12472  โ„คcz 12558   โˆฅ cdvds 16197  Basecbs 17144  0gc0g 17385  Grpcgrp 18819  .gcmg 18950  odcod 19392
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9437  df-inf 9438  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-rp 12975  df-fz 13485  df-fl 13757  df-mod 13835  df-seq 13967  df-exp 14028  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-dvds 16198  df-0g 17387  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-grp 18822  df-minusg 18823  df-sbg 18824  df-mulg 18951  df-od 19396
This theorem is referenced by:  odval2  19419  ply1chr  32661  proot1ex  41943
  Copyright terms: Public domain W3C validator