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

Theorem odlem1 19490
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 19489 . 2 (๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ (๐‘‚โ€˜๐ด) = if(๐ผ = โˆ…, 0, inf(๐ผ, โ„, < )))
7 eqeq2 2740 . . . 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 2740 . . . 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 866 . . . . 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 4075 . . . . . . 7 {๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆฃ (๐‘ฆ ยท ๐ด) = 0 } โІ โ„•
15 nnuz 12896 . . . . . . . 8 โ„• = (โ„คโ‰ฅโ€˜1)
1615eqcomi 2737 . . . . . . 7 (โ„คโ‰ฅโ€˜1) = โ„•
1714, 5, 163sstr4i 4023 . . . . . 6 ๐ผ โІ (โ„คโ‰ฅโ€˜1)
18 neqne 2945 . . . . . . 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 12947 . . . . . 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 2824 . . . . 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 867 . . . 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 4567 . 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 846   = wceq 1534   โˆˆ wcel 2099   โ‰  wne 2937  {crab 3429   โІ wss 3947  โˆ…c0 4323  ifcif 4529  โ€˜cfv 6548  (class class class)co 7420  infcinf 9465  โ„cr 11138  0cc0 11139  1c1 11140   < clt 11279  โ„•cn 12243  โ„คโ‰ฅcuz 12853  Basecbs 17180  0gc0g 17421  .gcmg 19023  odcod 19479
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-cnex 11195  ax-resscn 11196  ax-1cn 11197  ax-icn 11198  ax-addcl 11199  ax-addrcl 11200  ax-mulcl 11201  ax-mulrcl 11202  ax-mulcom 11203  ax-addass 11204  ax-mulass 11205  ax-distr 11206  ax-i2m1 11207  ax-1ne0 11208  ax-1rid 11209  ax-rnegex 11210  ax-rrecex 11211  ax-cnre 11212  ax-pre-lttri 11213  ax-pre-lttrn 11214  ax-pre-ltadd 11215  ax-pre-mulgt0 11216
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4909  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7871  df-2nd 7994  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-er 8725  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-sup 9466  df-inf 9467  df-pnf 11281  df-mnf 11282  df-xr 11283  df-ltxr 11284  df-le 11285  df-sub 11477  df-neg 11478  df-nn 12244  df-n0 12504  df-z 12590  df-uz 12854  df-od 19483
This theorem is referenced by:  odcl  19491  odid  19493
  Copyright terms: Public domain W3C validator