Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | pgpfac1.c |
. . 3
⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
2 | 1 | eldifbd 3896 |
. 2
⊢ (𝜑 → ¬ 𝐶 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) |
3 | 1 | eldifad 3895 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑈) |
4 | 3 | adantr 480 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝐶 ∈ 𝑈) |
5 | | pgpfac1.u |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
6 | | pgpfac1.p |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑃 pGrp 𝐺) |
7 | | pgpprm 19113 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑃 pGrp 𝐺 → 𝑃 ∈ ℙ) |
8 | 6, 7 | syl 17 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ) |
9 | | prmz 16308 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℤ) |
10 | 8, 9 | syl 17 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℤ) |
11 | | pgpfac1.mg |
. . . . . . . . . . 11
⊢ · =
(.g‘𝐺) |
12 | 11 | subgmulgcl 18683 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝑈) |
13 | 5, 10, 3, 12 | syl3anc 1369 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝑈) |
14 | 13 | adantr 480 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝑈) |
15 | | simpr 484 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ¬ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) |
16 | 14, 15 | eldifd 3894 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
17 | | pgpfac1.k |
. . . . . . . 8
⊢ 𝐾 =
(mrCls‘(SubGrp‘𝐺)) |
18 | | pgpfac1.s |
. . . . . . . 8
⊢ 𝑆 = (𝐾‘{𝐴}) |
19 | | pgpfac1.b |
. . . . . . . 8
⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺) |
20 | | pgpfac1.o |
. . . . . . . 8
⊢ 𝑂 = (od‘𝐺) |
21 | | pgpfac1.e |
. . . . . . . 8
⊢ 𝐸 = (gEx‘𝐺) |
22 | | pgpfac1.z |
. . . . . . . 8
⊢ 0 =
(0g‘𝐺) |
23 | | pgpfac1.l |
. . . . . . . 8
⊢ ⊕ =
(LSSum‘𝐺) |
24 | | pgpfac1.g |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Abel) |
25 | | pgpfac1.n |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin) |
26 | | pgpfac1.oe |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐴) = 𝐸) |
27 | | pgpfac1.au |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑈) |
28 | | pgpfac1.w |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
29 | | pgpfac1.i |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑆 ∩ 𝑊) = { 0 }) |
30 | | pgpfac1.ss |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊆ 𝑈) |
31 | | pgpfac1.2 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → ∀𝑤 ∈ (SubGrp‘𝐺)((𝑤 ⊊ 𝑈 ∧ 𝐴 ∈ 𝑤) → ¬ (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊊ 𝑤)) |
32 | 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 6, 24, 25, 26, 5, 27, 28, 29, 30, 31 | pgpfac1lem1 19592 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑊))) → ((𝑆 ⊕ 𝑊) ⊕ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})) = 𝑈) |
33 | 16, 32 | syldan 590 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((𝑆 ⊕ 𝑊) ⊕ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})) = 𝑈) |
34 | 4, 33 | eleqtrrd 2842 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝐶 ∈ ((𝑆 ⊕ 𝑊) ⊕ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)}))) |
35 | 34 | ex 412 |
. . . 4
⊢ (𝜑 → (¬ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → 𝐶 ∈ ((𝑆 ⊕ 𝑊) ⊕ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})))) |
36 | | eqid 2738 |
. . . . . 6
⊢
(-g‘𝐺) = (-g‘𝐺) |
37 | | ablgrp 19306 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ Grp) |
38 | 24, 37 | syl 17 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp) |
39 | 19 | subgacs 18704 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐺 ∈ Grp →
(SubGrp‘𝐺) ∈
(ACS‘𝐵)) |
40 | 38, 39 | syl 17 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (SubGrp‘𝐺) ∈ (ACS‘𝐵)) |
41 | 40 | acsmred 17282 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (SubGrp‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵)) |
42 | 19 | subgss 18671 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑈 ⊆ 𝐵) |
43 | 5, 42 | syl 17 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑈 ⊆ 𝐵) |
44 | 43, 27 | sseldd 3918 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐵) |
45 | 17 | mrcsncl 17238 |
. . . . . . . . 9
⊢
(((SubGrp‘𝐺)
∈ (Moore‘𝐵)
∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → (𝐾‘{𝐴}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
46 | 41, 44, 45 | syl2anc 583 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝐾‘{𝐴}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
47 | 18, 46 | eqeltrid 2843 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
48 | 23 | lsmsubg2 19375 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (𝑆 ⊕ 𝑊) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
49 | 24, 47, 28, 48 | syl3anc 1369 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊕ 𝑊) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
50 | 43, 13 | sseldd 3918 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵) |
51 | 17 | mrcsncl 17238 |
. . . . . . 7
⊢
(((SubGrp‘𝐺)
∈ (Moore‘𝐵)
∧ (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵) → (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
52 | 41, 50, 51 | syl2anc 583 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
53 | 36, 23, 49, 52 | lsmelvalm 19171 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ ((𝑆 ⊕ 𝑊) ⊕ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})) ↔ ∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)∃𝑡 ∈ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)𝑡))) |
54 | | eqid 2738 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) |
55 | 19, 11, 54, 17 | cycsubg2 18744 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵) → (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)}) = ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))) |
56 | 38, 50, 55 | syl2anc 583 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)}) = ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))) |
57 | 56 | rexeqdv 3340 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (∃𝑡 ∈ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)𝑡) ↔ ∃𝑡 ∈ ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)𝑡))) |
58 | | ovex 7288 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) ∈ V |
59 | 58 | rgenw 3075 |
. . . . . . . 8
⊢
∀𝑘 ∈
ℤ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) ∈ V |
60 | | oveq2 7263 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑡 = (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) → (𝑠(-g‘𝐺)𝑡) = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))) |
61 | 60 | eqeq2d 2749 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑡 = (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) → (𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)𝑡) ↔ 𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))))) |
62 | 54, 61 | rexrnmptw 6953 |
. . . . . . . 8
⊢
(∀𝑘 ∈
ℤ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) ∈ V → (∃𝑡 ∈ ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)𝑡) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ 𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))))) |
63 | 59, 62 | mp1i 13 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (∃𝑡 ∈ ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)𝑡) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ 𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))))) |
64 | 57, 63 | bitrd 278 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (∃𝑡 ∈ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)𝑡) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ 𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))))) |
65 | 64 | rexbidv 3225 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)∃𝑡 ∈ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)𝑡) ↔ ∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)∃𝑘 ∈ ℤ 𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))))) |
66 | | rexcom 3281 |
. . . . . 6
⊢
(∃𝑠 ∈
(𝑆 ⊕ 𝑊)∃𝑘 ∈ ℤ 𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ ∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))) |
67 | 38 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝐺 ∈ Grp) |
68 | 30, 43 | sstrd 3927 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊆ 𝐵) |
69 | 68 | adantr 480 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊆ 𝐵) |
70 | 69 | sselda 3917 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝑠 ∈ 𝐵) |
71 | | simplr 765 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝑘 ∈ ℤ) |
72 | 50 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵) |
73 | 19, 11 | mulgcl 18636 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵) → (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) ∈ 𝐵) |
74 | 67, 71, 72, 73 | syl3anc 1369 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) ∈ 𝐵) |
75 | 43, 3 | sseldd 3918 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐵) |
76 | 75 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝐶 ∈ 𝐵) |
77 | | eqid 2738 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢
(+g‘𝐺) = (+g‘𝐺) |
78 | 19, 77, 36 | grpsubadd 18578 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑠 ∈ 𝐵 ∧ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) ∈ 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵)) → ((𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝐶 ↔ (𝐶(+g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝑠)) |
79 | 67, 70, 74, 76, 78 | syl13anc 1370 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝐶 ↔ (𝐶(+g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝑠)) |
80 | | 1zzd 12281 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 1 ∈ ℤ) |
81 | 10 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝑃 ∈ ℤ) |
82 | 71, 81 | zmulcld 12361 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝑘 · 𝑃) ∈ ℤ) |
83 | 19, 11, 77 | mulgdir 18650 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (1 ∈
ℤ ∧ (𝑘 ·
𝑃) ∈ ℤ ∧
𝐶 ∈ 𝐵)) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) = ((1 · 𝐶)(+g‘𝐺)((𝑘 · 𝑃) · 𝐶))) |
84 | 67, 80, 82, 76, 83 | syl13anc 1370 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) = ((1 · 𝐶)(+g‘𝐺)((𝑘 · 𝑃) · 𝐶))) |
85 | 19, 11 | mulg1 18626 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝐶 ∈ 𝐵 → (1 · 𝐶) = 𝐶) |
86 | 76, 85 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (1 · 𝐶) = 𝐶) |
87 | 19, 11 | mulgass 18655 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ 𝐵)) → ((𝑘 · 𝑃) · 𝐶) = (𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) |
88 | 67, 71, 81, 76, 87 | syl13anc 1370 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((𝑘 · 𝑃) · 𝐶) = (𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) |
89 | 86, 88 | oveq12d 7273 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((1 · 𝐶)(+g‘𝐺)((𝑘 · 𝑃) · 𝐶)) = (𝐶(+g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))) |
90 | 84, 89 | eqtrd 2778 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) = (𝐶(+g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))) |
91 | 90 | eqeq1d 2740 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) = 𝑠 ↔ (𝐶(+g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝑠)) |
92 | 79, 91 | bitr4d 281 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝐶 ↔ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) = 𝑠)) |
93 | | eqcom 2745 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) ↔ (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝐶) |
94 | | eqcom 2745 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑠 = ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ↔ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) = 𝑠) |
95 | 92, 93, 94 | 3bitr4g 313 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) ↔ 𝑠 = ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶))) |
96 | 95 | rexbidva 3224 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) ↔ ∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)𝑠 = ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶))) |
97 | | risset 3193 |
. . . . . . . 8
⊢ (((1 +
(𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) ↔ ∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)𝑠 = ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) |
98 | 96, 97 | bitr4di 288 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) ↔ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
99 | 98 | rexbidva 3224 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (∃𝑘 ∈ ℤ ∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
100 | 66, 99 | syl5bb 282 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)∃𝑘 ∈ ℤ 𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
101 | 53, 65, 100 | 3bitrd 304 |
. . . 4
⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ ((𝑆 ⊕ 𝑊) ⊕ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
102 | 35, 101 | sylibd 238 |
. . 3
⊢ (𝜑 → (¬ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → ∃𝑘 ∈ ℤ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
103 | 38 | adantr 480 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝐺 ∈ Grp) |
104 | 75 | adantr 480 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝐶 ∈ 𝐵) |
105 | | 1z 12280 |
. . . . . . 7
⊢ 1 ∈
ℤ |
106 | | id 22 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑘 ∈ ℤ → 𝑘 ∈
ℤ) |
107 | | zmulcl 12299 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ) → (𝑘 · 𝑃) ∈ ℤ) |
108 | 106, 10, 107 | syl2anr 596 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑘 · 𝑃) ∈ ℤ) |
109 | | zaddcl 12290 |
. . . . . . 7
⊢ ((1
∈ ℤ ∧ (𝑘
· 𝑃) ∈ ℤ)
→ (1 + (𝑘 ·
𝑃)) ∈
ℤ) |
110 | 105, 108,
109 | sylancr 586 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (1 + (𝑘 · 𝑃)) ∈ ℤ) |
111 | 19, 20 | odcl 19059 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐶 ∈ 𝐵 → (𝑂‘𝐶) ∈
ℕ0) |
112 | 104, 111 | syl 17 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑂‘𝐶) ∈
ℕ0) |
113 | 112 | nn0zd 12353 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑂‘𝐶) ∈ ℤ) |
114 | | hashcl 13999 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐵 ∈ Fin →
(♯‘𝐵) ∈
ℕ0) |
115 | 25, 114 | syl 17 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (♯‘𝐵) ∈
ℕ0) |
116 | 115 | nn0zd 12353 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (♯‘𝐵) ∈
ℤ) |
117 | 116 | adantr 480 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (♯‘𝐵) ∈
ℤ) |
118 | 110, 117 | gcdcomd 16149 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) gcd (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐵) gcd (1 + (𝑘 · 𝑃)))) |
119 | 19 | pgphash 19127 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑃 pGrp 𝐺 ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘𝐵) = (𝑃↑(𝑃 pCnt (♯‘𝐵)))) |
120 | 6, 25, 119 | syl2anc 583 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (♯‘𝐵) = (𝑃↑(𝑃 pCnt (♯‘𝐵)))) |
121 | 120 | adantr 480 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (♯‘𝐵) = (𝑃↑(𝑃 pCnt (♯‘𝐵)))) |
122 | 121 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((♯‘𝐵) gcd (1 + (𝑘 · 𝑃))) = ((𝑃↑(𝑃 pCnt (♯‘𝐵))) gcd (1 + (𝑘 · 𝑃)))) |
123 | | simpr 484 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑘 ∈ ℤ) |
124 | 10 | adantr 480 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑃 ∈ ℤ) |
125 | | 1zzd 12281 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 1 ∈
ℤ) |
126 | | gcdaddm 16160 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 1 ∈
ℤ) → (𝑃 gcd 1) =
(𝑃 gcd (1 + (𝑘 · 𝑃)))) |
127 | 123, 124,
125, 126 | syl3anc 1369 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑃 gcd 1) = (𝑃 gcd (1 + (𝑘 · 𝑃)))) |
128 | | gcd1 16163 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑃 ∈ ℤ → (𝑃 gcd 1) = 1) |
129 | 124, 128 | syl 17 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑃 gcd 1) = 1) |
130 | 127, 129 | eqtr3d 2780 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑃 gcd (1 + (𝑘 · 𝑃))) = 1) |
131 | 19 | grpbn0 18523 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐵 ≠ ∅) |
132 | 38, 131 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝐵 ≠ ∅) |
133 | | hashnncl 14009 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝐵 ∈ Fin →
((♯‘𝐵) ∈
ℕ ↔ 𝐵 ≠
∅)) |
134 | 25, 133 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((♯‘𝐵) ∈ ℕ ↔ 𝐵 ≠ ∅)) |
135 | 132, 134 | mpbird 256 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (♯‘𝐵) ∈
ℕ) |
136 | 8, 135 | pccld 16479 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt (♯‘𝐵)) ∈
ℕ0) |
137 | 136 | adantr 480 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑃 pCnt (♯‘𝐵)) ∈
ℕ0) |
138 | | rpexp1i 16356 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑃 ∈ ℤ ∧ (1 +
(𝑘 · 𝑃)) ∈ ℤ ∧ (𝑃 pCnt (♯‘𝐵)) ∈ ℕ0)
→ ((𝑃 gcd (1 + (𝑘 · 𝑃))) = 1 → ((𝑃↑(𝑃 pCnt (♯‘𝐵))) gcd (1 + (𝑘 · 𝑃))) = 1)) |
139 | 124, 110,
137, 138 | syl3anc 1369 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((𝑃 gcd (1 + (𝑘 · 𝑃))) = 1 → ((𝑃↑(𝑃 pCnt (♯‘𝐵))) gcd (1 + (𝑘 · 𝑃))) = 1)) |
140 | 130, 139 | mpd 15 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((𝑃↑(𝑃 pCnt (♯‘𝐵))) gcd (1 + (𝑘 · 𝑃))) = 1) |
141 | 118, 122,
140 | 3eqtrd 2782 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) gcd (♯‘𝐵)) = 1) |
142 | 19, 20 | oddvds2 19088 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝑂‘𝐶) ∥ (♯‘𝐵)) |
143 | 38, 25, 75, 142 | syl3anc 1369 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐶) ∥ (♯‘𝐵)) |
144 | 143 | adantr 480 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑂‘𝐶) ∥ (♯‘𝐵)) |
145 | | rpdvds 16293 |
. . . . . . 7
⊢ ((((1 +
(𝑘 · 𝑃)) ∈ ℤ ∧ (𝑂‘𝐶) ∈ ℤ ∧ (♯‘𝐵) ∈ ℤ) ∧ (((1 +
(𝑘 · 𝑃)) gcd (♯‘𝐵)) = 1 ∧ (𝑂‘𝐶) ∥ (♯‘𝐵))) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) gcd (𝑂‘𝐶)) = 1) |
146 | 110, 113,
117, 141, 144, 145 | syl32anc 1376 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) gcd (𝑂‘𝐶)) = 1) |
147 | 19, 20, 11 | odbezout 19080 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐶 ∈ 𝐵 ∧ (1 + (𝑘 · 𝑃)) ∈ ℤ) ∧ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) gcd (𝑂‘𝐶)) = 1) → ∃𝑎 ∈ ℤ (𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) = 𝐶) |
148 | 103, 104,
110, 146, 147 | syl31anc 1371 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ∃𝑎 ∈ ℤ (𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) = 𝐶) |
149 | 49 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑆 ⊕ 𝑊) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
150 | | simpr 484 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → 𝑎 ∈ ℤ) |
151 | 11 | subgmulgcl 18683 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝑆 ⊕ 𝑊) ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) |
152 | 151 | 3expia 1119 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝑆 ⊕ 𝑊) ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → (𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
153 | 149, 150,
152 | syl2anc 583 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → (𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
154 | | eleq1 2826 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) = 𝐶 → ((𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) ↔ 𝐶 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
155 | 154 | imbi2d 340 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) = 𝐶 → ((((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → (𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) ↔ (((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → 𝐶 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)))) |
156 | 153, 155 | syl5ibcom 244 |
. . . . . 6
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → ((𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) = 𝐶 → (((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → 𝐶 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)))) |
157 | 156 | rexlimdva 3212 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (∃𝑎 ∈ ℤ (𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) = 𝐶 → (((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → 𝐶 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)))) |
158 | 148, 157 | mpd 15 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → 𝐶 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
159 | 158 | rexlimdva 3212 |
. . 3
⊢ (𝜑 → (∃𝑘 ∈ ℤ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → 𝐶 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
160 | 102, 159 | syld 47 |
. 2
⊢ (𝜑 → (¬ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → 𝐶 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
161 | 2, 160 | mt3d 148 |
1
⊢ (𝜑 → (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) |