MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  odlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem odlem1 19451
Description: The group element order is either zero or a nonzero multiplier that annihilates the element. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Jan-2015.) (Revised by Stefan O'Rear, 5-Sep-2015.) (Revised by AV, 5-Oct-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
odval.1 ๐‘‹ = (Baseโ€˜๐บ)
odval.2 ยท = (.gโ€˜๐บ)
odval.3 0 = (0gโ€˜๐บ)
odval.4 ๐‘‚ = (odโ€˜๐บ)
odval.i ๐ผ = {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 }
Assertion
Ref Expression
odlem1 (๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ))
Distinct variable groups:   ๐‘ฆ,๐ด   ๐‘ฆ,๐บ   ๐‘ฆ, ยท   ๐‘ฆ, 0
Allowed substitution hints:   ๐ผ(๐‘ฆ)   ๐‘‚(๐‘ฆ)   ๐‘‹(๐‘ฆ)

Proof of Theorem odlem1
StepHypRef Expression
1 odval.1 . . 3 ๐‘‹ = (Baseโ€˜๐บ)
2 odval.2 . . 3 ยท = (.gโ€˜๐บ)
3 odval.3 . . 3 0 = (0gโ€˜๐บ)
4 odval.4 . . 3 ๐‘‚ = (odโ€˜๐บ)
5 odval.i . . 3 ๐ผ = {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 }
61, 2, 3, 4, 5odval 19450 . 2 (๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ (๐‘‚โ€˜๐ด) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )))
7 eqeq2 2736 . . . 4 (0 = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โ†” (๐‘‚โ€˜๐ด) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < ))))
87imbi1d 341 . . 3 (0 = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )) โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ)) โ†” ((๐‘‚โ€˜๐ด) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )) โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ))))
9 eqeq2 2736 . . . 4 (inf(๐ผ, โ„, < ) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) = inf(๐ผ, โ„, < ) โ†” (๐‘‚โ€˜๐ด) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < ))))
109imbi1d 341 . . 3 (inf(๐ผ, โ„, < ) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )) โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = inf(๐ผ, โ„, < ) โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ)) โ†” ((๐‘‚โ€˜๐ด) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )) โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ))))
11 orc 864 . . . . 5 (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ))
1211expcom 413 . . . 4 (๐ผ = โˆ… โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ)))
1312adantl 481 . . 3 ((๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ผ = โˆ…) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ)))
14 ssrab2 4070 . . . . . . 7 {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 } โІ โ„•
15 nnuz 12864 . . . . . . . 8 โ„• = (โ„คโ‰ฅโ€˜1)
1615eqcomi 2733 . . . . . . 7 (โ„คโ‰ฅโ€˜1) = โ„•
1714, 5, 163sstr4i 4018 . . . . . 6 ๐ผ โІ (โ„คโ‰ฅโ€˜1)
18 neqne 2940 . . . . . . 7 (ยฌ ๐ผ = โˆ… โ†’ ๐ผ โ‰  โˆ…)
1918adantl 481 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ยฌ ๐ผ = โˆ…) โ†’ ๐ผ โ‰  โˆ…)
20 infssuzcl 12915 . . . . . 6 ((๐ผ โІ (โ„คโ‰ฅโ€˜1) โˆง ๐ผ โ‰  โˆ…) โ†’ inf(๐ผ, โ„, < ) โˆˆ ๐ผ)
2117, 19, 20sylancr 586 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ยฌ ๐ผ = โˆ…) โ†’ inf(๐ผ, โ„, < ) โˆˆ ๐ผ)
22 eleq1a 2820 . . . . 5 (inf(๐ผ, โ„, < ) โˆˆ ๐ผ โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) = inf(๐ผ, โ„, < ) โ†’ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ))
2321, 22syl 17 . . . 4 ((๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ยฌ ๐ผ = โˆ…) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) = inf(๐ผ, โ„, < ) โ†’ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ))
24 olc 865 . . . 4 ((๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ))
2523, 24syl6 35 . . 3 ((๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ยฌ ๐ผ = โˆ…) โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) = inf(๐ผ, โ„, < ) โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ)))
268, 10, 13, 25ifbothda 4559 . 2 (๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ((๐‘‚โ€˜๐ด) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )) โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ)))
276, 26mpd 15 1 (๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ (((๐‘‚โ€˜๐ด) = 0 โˆง ๐ผ = โˆ…) โˆจ (๐‘‚โ€˜๐ด) โˆˆ ๐ผ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โˆง wa 395   โˆจ wo 844   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   โ‰  wne 2932  {crab 3424   โІ wss 3941  โˆ…c0 4315  ifcif 4521  โ€˜cfv 6534  (class class class)co 7402  infcinf 9433  โ„cr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   < clt 11247  โ„•cn 12211  โ„คโ‰ฅcuz 12821  Basecbs 17149  0gc0g 17390  .gcmg 18991  odcod 19440
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-sep 5290  ax-nul 5297  ax-pow 5354  ax-pr 5418  ax-un 7719  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3960  df-nul 4316  df-if 4522  df-pw 4597  df-sn 4622  df-pr 4624  df-op 4628  df-uni 4901  df-iun 4990  df-br 5140  df-opab 5202  df-mpt 5223  df-tr 5257  df-id 5565  df-eprel 5571  df-po 5579  df-so 5580  df-fr 5622  df-we 5624  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-pred 6291  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6486  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7358  df-ov 7405  df-oprab 7406  df-mpo 7407  df-om 7850  df-2nd 7970  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8700  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-sup 9434  df-inf 9435  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-nn 12212  df-n0 12472  df-z 12558  df-uz 12822  df-od 19444
This theorem is referenced by:  odcl  19452  odid  19454
  Copyright terms: Public domain W3C validator