MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  odf1o1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem odf1o1 19383
Description: An element with zero order has infinitely many multiples. (Contributed by Stefan O'Rear, 6-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
odf1o1.x 𝑋 = (Baseβ€˜πΊ)
odf1o1.t Β· = (.gβ€˜πΊ)
odf1o1.o 𝑂 = (odβ€˜πΊ)
odf1o1.k 𝐾 = (mrClsβ€˜(SubGrpβ€˜πΊ))
Assertion
Ref Expression
odf1o1 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) β†’ (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)):℀–1-1-ontoβ†’(πΎβ€˜{𝐴}))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝐴   π‘₯,𝐺   π‘₯,𝐾   π‘₯,𝑂   π‘₯, Β·   π‘₯,𝑋

Proof of Theorem odf1o1
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl1 1191 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ π‘₯ ∈ β„€) β†’ 𝐺 ∈ Grp)
2 odf1o1.x . . . . . . . 8 𝑋 = (Baseβ€˜πΊ)
32subgacs 18992 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ Grp β†’ (SubGrpβ€˜πΊ) ∈ (ACSβ€˜π‘‹))
4 acsmre 17561 . . . . . . 7 ((SubGrpβ€˜πΊ) ∈ (ACSβ€˜π‘‹) β†’ (SubGrpβ€˜πΊ) ∈ (Mooreβ€˜π‘‹))
51, 3, 43syl 18 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ π‘₯ ∈ β„€) β†’ (SubGrpβ€˜πΊ) ∈ (Mooreβ€˜π‘‹))
6 simpl2 1192 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ π‘₯ ∈ β„€) β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
76snssd 4789 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ π‘₯ ∈ β„€) β†’ {𝐴} βŠ† 𝑋)
8 odf1o1.k . . . . . . 7 𝐾 = (mrClsβ€˜(SubGrpβ€˜πΊ))
98mrccl 17520 . . . . . 6 (((SubGrpβ€˜πΊ) ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ {𝐴} βŠ† 𝑋) β†’ (πΎβ€˜{𝐴}) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ))
105, 7, 9syl2anc 584 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ π‘₯ ∈ β„€) β†’ (πΎβ€˜{𝐴}) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ))
11 simpr 485 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ π‘₯ ∈ β„€) β†’ π‘₯ ∈ β„€)
125, 8, 7mrcssidd 17534 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ π‘₯ ∈ β„€) β†’ {𝐴} βŠ† (πΎβ€˜{𝐴}))
13 snidg 4640 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ 𝑋 β†’ 𝐴 ∈ {𝐴})
146, 13syl 17 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ π‘₯ ∈ β„€) β†’ 𝐴 ∈ {𝐴})
1512, 14sseldd 3963 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ π‘₯ ∈ β„€) β†’ 𝐴 ∈ (πΎβ€˜{𝐴}))
16 odf1o1.t . . . . . 6 Β· = (.gβ€˜πΊ)
1716subgmulgcl 18970 . . . . 5 (((πΎβ€˜{𝐴}) ∈ (SubGrpβ€˜πΊ) ∧ π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝐴 ∈ (πΎβ€˜{𝐴})) β†’ (π‘₯ Β· 𝐴) ∈ (πΎβ€˜{𝐴}))
1810, 11, 15, 17syl3anc 1371 . . . 4 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ π‘₯ ∈ β„€) β†’ (π‘₯ Β· 𝐴) ∈ (πΎβ€˜{𝐴}))
1918ex 413 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) β†’ (π‘₯ ∈ β„€ β†’ (π‘₯ Β· 𝐴) ∈ (πΎβ€˜{𝐴})))
20 simpl3 1193 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ (π‘‚β€˜π΄) = 0)
2120breq1d 5135 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ ((π‘‚β€˜π΄) βˆ₯ (π‘₯ βˆ’ 𝑦) ↔ 0 βˆ₯ (π‘₯ βˆ’ 𝑦)))
22 zsubcl 12569 . . . . . . . 8 ((π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€) β†’ (π‘₯ βˆ’ 𝑦) ∈ β„€)
2322adantl 482 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ (π‘₯ βˆ’ 𝑦) ∈ β„€)
24 0dvds 16185 . . . . . . 7 ((π‘₯ βˆ’ 𝑦) ∈ β„€ β†’ (0 βˆ₯ (π‘₯ βˆ’ 𝑦) ↔ (π‘₯ βˆ’ 𝑦) = 0))
2523, 24syl 17 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ (0 βˆ₯ (π‘₯ βˆ’ 𝑦) ↔ (π‘₯ βˆ’ 𝑦) = 0))
2621, 25bitrd 278 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ ((π‘‚β€˜π΄) βˆ₯ (π‘₯ βˆ’ 𝑦) ↔ (π‘₯ βˆ’ 𝑦) = 0))
27 simpl1 1191 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ 𝐺 ∈ Grp)
28 simpl2 1192 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
29 simprl 769 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ π‘₯ ∈ β„€)
30 simprr 771 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ 𝑦 ∈ β„€)
31 odf1o1.o . . . . . . 7 𝑂 = (odβ€˜πΊ)
32 eqid 2731 . . . . . . 7 (0gβ€˜πΊ) = (0gβ€˜πΊ)
332, 31, 16, 32odcong 19360 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ ((π‘‚β€˜π΄) βˆ₯ (π‘₯ βˆ’ 𝑦) ↔ (π‘₯ Β· 𝐴) = (𝑦 Β· 𝐴)))
3427, 28, 29, 30, 33syl112anc 1374 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ ((π‘‚β€˜π΄) βˆ₯ (π‘₯ βˆ’ 𝑦) ↔ (π‘₯ Β· 𝐴) = (𝑦 Β· 𝐴)))
35 zcn 12528 . . . . . . 7 (π‘₯ ∈ β„€ β†’ π‘₯ ∈ β„‚)
36 zcn 12528 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ β„€ β†’ 𝑦 ∈ β„‚)
37 subeq0 11451 . . . . . . 7 ((π‘₯ ∈ β„‚ ∧ 𝑦 ∈ β„‚) β†’ ((π‘₯ βˆ’ 𝑦) = 0 ↔ π‘₯ = 𝑦))
3835, 36, 37syl2an 596 . . . . . 6 ((π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€) β†’ ((π‘₯ βˆ’ 𝑦) = 0 ↔ π‘₯ = 𝑦))
3938adantl 482 . . . . 5 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ ((π‘₯ βˆ’ 𝑦) = 0 ↔ π‘₯ = 𝑦))
4026, 34, 393bitr3d 308 . . . 4 (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€)) β†’ ((π‘₯ Β· 𝐴) = (𝑦 Β· 𝐴) ↔ π‘₯ = 𝑦))
4140ex 413 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) β†’ ((π‘₯ ∈ β„€ ∧ 𝑦 ∈ β„€) β†’ ((π‘₯ Β· 𝐴) = (𝑦 Β· 𝐴) ↔ π‘₯ = 𝑦)))
4219, 41dom2lem 8954 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) β†’ (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)):℀–1-1β†’(πΎβ€˜{𝐴}))
4318fmpttd 7083 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) β†’ (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)):β„€βŸΆ(πΎβ€˜{𝐴}))
44 eqid 2731 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)) = (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴))
452, 16, 44, 8cycsubg2 19032 . . . . 5 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) β†’ (πΎβ€˜{𝐴}) = ran (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)))
46453adant3 1132 . . . 4 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) β†’ (πΎβ€˜{𝐴}) = ran (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)))
4746eqcomd 2737 . . 3 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) β†’ ran (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)) = (πΎβ€˜{𝐴}))
48 dffo2 6780 . . 3 ((π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)):℀–ontoβ†’(πΎβ€˜{𝐴}) ↔ ((π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)):β„€βŸΆ(πΎβ€˜{𝐴}) ∧ ran (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)) = (πΎβ€˜{𝐴})))
4943, 47, 48sylanbrc 583 . 2 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) β†’ (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)):℀–ontoβ†’(πΎβ€˜{𝐴}))
50 df-f1o 6523 . 2 ((π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)):℀–1-1-ontoβ†’(πΎβ€˜{𝐴}) ↔ ((π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)):℀–1-1β†’(πΎβ€˜{𝐴}) ∧ (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)):℀–ontoβ†’(πΎβ€˜{𝐴})))
5142, 49, 50sylanbrc 583 1 ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ (π‘‚β€˜π΄) = 0) β†’ (π‘₯ ∈ β„€ ↦ (π‘₯ Β· 𝐴)):℀–1-1-ontoβ†’(πΎβ€˜{𝐴}))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   βŠ† wss 3928  {csn 4606   class class class wbr 5125   ↦ cmpt 5208  ran crn 5654  βŸΆwf 6512  β€“1-1β†’wf1 6513  β€“ontoβ†’wfo 6514  β€“1-1-ontoβ†’wf1o 6515  β€˜cfv 6516  (class class class)co 7377  β„‚cc 11073  0cc0 11075   βˆ’ cmin 11409  β„€cz 12523   βˆ₯ cdvds 16162  Basecbs 17109  0gc0g 17350  Moorecmre 17491  mrClscmrc 17492  ACScacs 17494  Grpcgrp 18777  .gcmg 18901  SubGrpcsubg 18951  odcod 19335
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 2702  ax-sep 5276  ax-nul 5283  ax-pow 5340  ax-pr 5404  ax-un 7692  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152  ax-pre-sup 11153
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 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3419  df-v 3461  df-sbc 3758  df-csb 3874  df-dif 3931  df-un 3933  df-in 3935  df-ss 3945  df-pss 3947  df-nul 4303  df-if 4507  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4886  df-int 4928  df-iun 4976  df-iin 4977  df-br 5126  df-opab 5188  df-mpt 5209  df-tr 5243  df-id 5551  df-eprel 5557  df-po 5565  df-so 5566  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5659  df-rel 5660  df-cnv 5661  df-co 5662  df-dm 5663  df-rn 5664  df-res 5665  df-ima 5666  df-pred 6273  df-ord 6340  df-on 6341  df-lim 6342  df-suc 6343  df-iota 6468  df-fun 6518  df-fn 6519  df-f 6520  df-f1 6521  df-fo 6522  df-f1o 6523  df-fv 6524  df-riota 7333  df-ov 7380  df-oprab 7381  df-mpo 7382  df-om 7823  df-1st 7941  df-2nd 7942  df-frecs 8232  df-wrecs 8263  df-recs 8337  df-rdg 8376  df-1o 8432  df-er 8670  df-en 8906  df-dom 8907  df-sdom 8908  df-fin 8909  df-sup 9402  df-inf 9403  df-pnf 11215  df-mnf 11216  df-xr 11217  df-ltxr 11218  df-le 11219  df-sub 11411  df-neg 11412  df-div 11837  df-nn 12178  df-2 12240  df-3 12241  df-n0 12438  df-z 12524  df-uz 12788  df-rp 12940  df-fz 13450  df-fl 13722  df-mod 13800  df-seq 13932  df-exp 13993  df-cj 15011  df-re 15012  df-im 15013  df-sqrt 15147  df-abs 15148  df-dvds 16163  df-sets 17062  df-slot 17080  df-ndx 17092  df-base 17110  df-ress 17139  df-plusg 17175  df-0g 17352  df-mre 17495  df-mrc 17496  df-acs 17498  df-mgm 18526  df-sgrp 18575  df-mnd 18586  df-submnd 18631  df-grp 18780  df-minusg 18781  df-sbg 18782  df-mulg 18902  df-subg 18954  df-od 19339
This theorem is referenced by:  odhash  19385
  Copyright terms: Public domain W3C validator