| Step | Hyp | Ref
| Expression |
| 1 | | pgpfac1.c |
. . 3
⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
| 2 | 1 | eldifbd 3963 |
. 2
⊢ (𝜑 → ¬ 𝐶 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) |
| 3 | 1 | eldifad 3962 |
. . . . . . 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 19612 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑃 pGrp 𝐺 → 𝑃 ∈ ℙ) |
| 8 | 6, 7 | syl 17 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ) |
| 9 | | prmz 16713 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℤ) |
| 10 | 8, 9 | syl 17 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℤ) |
| 11 | | pgpfac1.mg |
. . . . . . . . . . 11
⊢ · =
(.g‘𝐺) |
| 12 | 11 | subgmulgcl 19158 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝑈) |
| 13 | 5, 10, 3, 12 | syl3anc 1372 |
. . . . . . . . 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 3961 |
. . . . . . 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 20095 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑈 ∖ (𝑆 ⊕ 𝑊))) → ((𝑆 ⊕ 𝑊) ⊕ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})) = 𝑈) |
| 33 | 16, 32 | syldan 591 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ (𝑃 · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((𝑆 ⊕ 𝑊) ⊕ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})) = 𝑈) |
| 34 | 4, 33 | eleqtrrd 2843 |
. . . . 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 2736 |
. . . . . 6
⊢
(-g‘𝐺) = (-g‘𝐺) |
| 37 | | ablgrp 19804 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ Grp) |
| 38 | 24, 37 | syl 17 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp) |
| 39 | 19 | subgacs 19180 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐺 ∈ Grp →
(SubGrp‘𝐺) ∈
(ACS‘𝐵)) |
| 40 | 38, 39 | syl 17 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (SubGrp‘𝐺) ∈ (ACS‘𝐵)) |
| 41 | 40 | acsmred 17700 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (SubGrp‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵)) |
| 42 | 19 | subgss 19146 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑈 ∈ (SubGrp‘𝐺) → 𝑈 ⊆ 𝐵) |
| 43 | 5, 42 | syl 17 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑈 ⊆ 𝐵) |
| 44 | 43, 27 | sseldd 3983 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐵) |
| 45 | 17 | mrcsncl 17656 |
. . . . . . . . 9
⊢
(((SubGrp‘𝐺)
∈ (Moore‘𝐵)
∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → (𝐾‘{𝐴}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
| 46 | 41, 44, 45 | syl2anc 584 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝐾‘{𝐴}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
| 47 | 18, 46 | eqeltrid 2844 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
| 48 | 23 | lsmsubg2 19878 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐺 ∈ Abel ∧ 𝑆 ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (SubGrp‘𝐺)) → (𝑆 ⊕ 𝑊) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
| 49 | 24, 47, 28, 48 | syl3anc 1372 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊕ 𝑊) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
| 50 | 43, 13 | sseldd 3983 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵) |
| 51 | 17 | mrcsncl 17656 |
. . . . . . 7
⊢
(((SubGrp‘𝐺)
∈ (Moore‘𝐵)
∧ (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵) → (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
| 52 | 41, 50, 51 | syl2anc 584 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)}) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
| 53 | 36, 23, 49, 52 | lsmelvalm 19670 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ ((𝑆 ⊕ 𝑊) ⊕ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})) ↔ ∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)∃𝑡 ∈ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)𝑡))) |
| 54 | | eqid 2736 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) |
| 55 | 19, 11, 54, 17 | cycsubg2 19229 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵) → (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)}) = ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))) |
| 56 | 38, 50, 55 | syl2anc 584 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)}) = ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))) |
| 57 | 56 | rexeqdv 3326 |
. . . . . . 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 7465 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) ∈ V |
| 59 | 58 | rgenw 3064 |
. . . . . . . 8
⊢
∀𝑘 ∈
ℤ (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) ∈ V |
| 60 | | oveq2 7440 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑡 = (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) → (𝑠(-g‘𝐺)𝑡) = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))) |
| 61 | 60 | eqeq2d 2747 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑡 = (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) → (𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)𝑡) ↔ 𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))))) |
| 62 | 54, 61 | rexrnmptw 7114 |
. . . . . . . 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 279 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (∃𝑡 ∈ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)𝑡) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ 𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))))) |
| 65 | 64 | rexbidv 3178 |
. . . . 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 3289 |
. . . . . 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 726 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝐺 ∈ Grp) |
| 68 | 30, 43 | sstrd 3993 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊆ 𝐵) |
| 69 | 68 | adantr 480 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑆 ⊕ 𝑊) ⊆ 𝐵) |
| 70 | 69 | sselda 3982 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝑠 ∈ 𝐵) |
| 71 | | simplr 768 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝑘 ∈ ℤ) |
| 72 | 50 | ad2antrr 726 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵) |
| 73 | 19, 11 | mulgcl 19110 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝑃 · 𝐶) ∈ 𝐵) → (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) ∈ 𝐵) |
| 74 | 67, 71, 72, 73 | syl3anc 1372 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝑘 · (𝑃 · 𝐶)) ∈ 𝐵) |
| 75 | 43, 3 | sseldd 3983 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐵) |
| 76 | 75 | ad2antrr 726 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝐶 ∈ 𝐵) |
| 77 | | eqid 2736 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢
(+g‘𝐺) = (+g‘𝐺) |
| 78 | 19, 77, 36 | grpsubadd 19047 |
. . . . . . . . . . . 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 1373 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝐶 ↔ (𝐶(+g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝑠)) |
| 80 | | 1zzd 12650 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 1 ∈ ℤ) |
| 81 | 10 | ad2antrr 726 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → 𝑃 ∈ ℤ) |
| 82 | 71, 81 | zmulcld 12730 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝑘 · 𝑃) ∈ ℤ) |
| 83 | 19, 11, 77 | mulgdir 19125 |
. . . . . . . . . . . . . 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 1373 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) = ((1 · 𝐶)(+g‘𝐺)((𝑘 · 𝑃) · 𝐶))) |
| 85 | 19, 11 | mulg1 19100 |
. . . . . . . . . . . . . . 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 19130 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ 𝐵)) → ((𝑘 · 𝑃) · 𝐶) = (𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) |
| 88 | 67, 71, 81, 76, 87 | syl13anc 1373 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((𝑘 · 𝑃) · 𝐶) = (𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) |
| 89 | 86, 88 | oveq12d 7450 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((1 · 𝐶)(+g‘𝐺)((𝑘 · 𝑃) · 𝐶)) = (𝐶(+g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))) |
| 90 | 84, 89 | eqtrd 2776 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) = (𝐶(+g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶)))) |
| 91 | 90 | eqeq1d 2738 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) = 𝑠 ↔ (𝐶(+g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝑠)) |
| 92 | 79, 91 | bitr4d 282 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → ((𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝐶 ↔ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) = 𝑠)) |
| 93 | | eqcom 2743 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) ↔ (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) = 𝐶) |
| 94 | | eqcom 2743 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑠 = ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ↔ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) = 𝑠) |
| 95 | 92, 93, 94 | 3bitr4g 314 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) ↔ 𝑠 = ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶))) |
| 96 | 95 | rexbidva 3176 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) ↔ ∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)𝑠 = ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶))) |
| 97 | | risset 3232 |
. . . . . . . 8
⊢ (((1 +
(𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) ↔ ∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)𝑠 = ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) |
| 98 | 96, 97 | bitr4di 289 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (∃𝑠 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)𝐶 = (𝑠(-g‘𝐺)(𝑘 · (𝑃 · 𝐶))) ↔ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
| 99 | 98 | rexbidva 3176 |
. . . . . 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 | bitrid 283 |
. . . . 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 305 |
. . . 4
⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ ((𝑆 ⊕ 𝑊) ⊕ (𝐾‘{(𝑃 · 𝐶)})) ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
| 102 | 35, 101 | sylibd 239 |
. . 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 12649 |
. . . . . . 7
⊢ 1 ∈
ℤ |
| 106 | | id 22 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑘 ∈ ℤ → 𝑘 ∈
ℤ) |
| 107 | | zmulcl 12668 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ) → (𝑘 · 𝑃) ∈ ℤ) |
| 108 | 106, 10, 107 | syl2anr 597 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑘 · 𝑃) ∈ ℤ) |
| 109 | | zaddcl 12659 |
. . . . . . 7
⊢ ((1
∈ ℤ ∧ (𝑘
· 𝑃) ∈ ℤ)
→ (1 + (𝑘 ·
𝑃)) ∈
ℤ) |
| 110 | 105, 108,
109 | sylancr 587 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (1 + (𝑘 · 𝑃)) ∈ ℤ) |
| 111 | 19, 20 | odcl 19555 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐶 ∈ 𝐵 → (𝑂‘𝐶) ∈
ℕ0) |
| 112 | 104, 111 | syl 17 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑂‘𝐶) ∈
ℕ0) |
| 113 | 112 | nn0zd 12641 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑂‘𝐶) ∈ ℤ) |
| 114 | | hashcl 14396 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐵 ∈ Fin →
(♯‘𝐵) ∈
ℕ0) |
| 115 | 25, 114 | syl 17 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (♯‘𝐵) ∈
ℕ0) |
| 116 | 115 | nn0zd 12641 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (♯‘𝐵) ∈
ℤ) |
| 117 | 116 | adantr 480 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (♯‘𝐵) ∈
ℤ) |
| 118 | 110, 117 | gcdcomd 16552 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) gcd (♯‘𝐵)) = ((♯‘𝐵) gcd (1 + (𝑘 · 𝑃)))) |
| 119 | 19 | pgphash 19626 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑃 pGrp 𝐺 ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (♯‘𝐵) = (𝑃↑(𝑃 pCnt (♯‘𝐵)))) |
| 120 | 6, 25, 119 | syl2anc 584 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (♯‘𝐵) = (𝑃↑(𝑃 pCnt (♯‘𝐵)))) |
| 121 | 120 | adantr 480 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (♯‘𝐵) = (𝑃↑(𝑃 pCnt (♯‘𝐵)))) |
| 122 | 121 | oveq1d 7447 |
. . . . . . . 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 12650 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 1 ∈
ℤ) |
| 126 | | gcdaddm 16563 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 1 ∈
ℤ) → (𝑃 gcd 1) =
(𝑃 gcd (1 + (𝑘 · 𝑃)))) |
| 127 | 123, 124,
125, 126 | syl3anc 1372 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑃 gcd 1) = (𝑃 gcd (1 + (𝑘 · 𝑃)))) |
| 128 | | gcd1 16566 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑃 ∈ ℤ → (𝑃 gcd 1) = 1) |
| 129 | 124, 128 | syl 17 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑃 gcd 1) = 1) |
| 130 | 127, 129 | eqtr3d 2778 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑃 gcd (1 + (𝑘 · 𝑃))) = 1) |
| 131 | 19 | grpbn0 18985 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝐵 ≠ ∅) |
| 132 | 38, 131 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝐵 ≠ ∅) |
| 133 | | hashnncl 14406 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝐵 ∈ Fin →
((♯‘𝐵) ∈
ℕ ↔ 𝐵 ≠
∅)) |
| 134 | 25, 133 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((♯‘𝐵) ∈ ℕ ↔ 𝐵 ≠ ∅)) |
| 135 | 132, 134 | mpbird 257 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (♯‘𝐵) ∈
ℕ) |
| 136 | 8, 135 | pccld 16889 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt (♯‘𝐵)) ∈
ℕ0) |
| 137 | 136 | adantr 480 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑃 pCnt (♯‘𝐵)) ∈
ℕ0) |
| 138 | | rpexp1i 16761 |
. . . . . . . . . 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 1372 |
. . . . . . . . 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 2780 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) gcd (♯‘𝐵)) = 1) |
| 142 | 19, 20 | oddvds2 19585 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝑂‘𝐶) ∥ (♯‘𝐵)) |
| 143 | 38, 25, 75, 142 | syl3anc 1372 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝐶) ∥ (♯‘𝐵)) |
| 144 | 143 | adantr 480 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑂‘𝐶) ∥ (♯‘𝐵)) |
| 145 | | rpdvds 16698 |
. . . . . . 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 1379 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((1 + (𝑘 · 𝑃)) gcd (𝑂‘𝐶)) = 1) |
| 147 | 19, 20, 11 | odbezout 19577 |
. . . . . 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 1374 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ∃𝑎 ∈ ℤ (𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) = 𝐶) |
| 149 | 49 | ad2antrr 726 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑆 ⊕ 𝑊) ∈ (SubGrp‘𝐺)) |
| 150 | | simpr 484 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → 𝑎 ∈ ℤ) |
| 151 | 11 | subgmulgcl 19158 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝑆 ⊕ 𝑊) ∈ (SubGrp‘𝐺) ∧ 𝑎 ∈ ℤ ∧ ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) → (𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)) |
| 152 | 151 | 3expia 1121 |
. . . . . . . 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 584 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → (𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊))) |
| 154 | | eleq1 2828 |
. . . . . . . 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 245 |
. . . . . 6
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → ((𝑎 · ((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶)) = 𝐶 → (((1 + (𝑘 · 𝑃)) · 𝐶) ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊) → 𝐶 ∈ (𝑆 ⊕ 𝑊)))) |
| 157 | 156 | rexlimdva 3154 |
. . . . 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 3154 |
. . 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)) |