MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  sylow1lem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sylow1lem3 18221
Description: Lemma for sylow1 18224. One of the orbits of the group action has p-adic valuation less than the prime count of the set 𝑆. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
sylow1.x 𝑋 = (Base‘𝐺)
sylow1.g (𝜑𝐺 ∈ Grp)
sylow1.f (𝜑𝑋 ∈ Fin)
sylow1.p (𝜑𝑃 ∈ ℙ)
sylow1.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
sylow1.d (𝜑 → (𝑃𝑁) ∥ (♯‘𝑋))
sylow1lem.a + = (+g𝐺)
sylow1lem.s 𝑆 = {𝑠 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ (♯‘𝑠) = (𝑃𝑁)}
sylow1lem.m = (𝑥𝑋, 𝑦𝑆 ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ (𝑥 + 𝑧)))
sylow1lem3.1 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑆 ∧ ∃𝑔𝑋 (𝑔 𝑥) = 𝑦)}
Assertion
Ref Expression
sylow1lem3 (𝜑 → ∃𝑤𝑆 (𝑃 pCnt (♯‘[𝑤] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁))
Distinct variable groups:   𝑔,𝑠,𝑥,𝑦,𝑧,𝑤   𝑆,𝑔   𝑥,𝑤,𝑦,𝑧,𝑆   𝑔,𝑁   𝑤,𝑠,𝑁,𝑥,𝑦,𝑧   𝑔,𝑋,𝑠,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   + ,𝑠,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   𝑤, ,𝑧   ,𝑔,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   𝑔,𝐺,𝑠,𝑥,𝑦,𝑧   𝑃,𝑔,𝑠,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   𝜑,𝑥,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑤,𝑔,𝑠)   + (𝑔)   (𝑠)   (𝑥,𝑦,𝑔,𝑠)   𝑆(𝑠)   𝐺(𝑤)

Proof of Theorem sylow1lem3
Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sylow1.p . . . . . 6 (𝜑𝑃 ∈ ℙ)
2 sylow1.x . . . . . . . 8 𝑋 = (Base‘𝐺)
3 sylow1.g . . . . . . . 8 (𝜑𝐺 ∈ Grp)
4 sylow1.f . . . . . . . 8 (𝜑𝑋 ∈ Fin)
5 sylow1.n . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
6 sylow1.d . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑃𝑁) ∥ (♯‘𝑋))
7 sylow1lem.a . . . . . . . 8 + = (+g𝐺)
8 sylow1lem.s . . . . . . . 8 𝑆 = {𝑠 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ (♯‘𝑠) = (𝑃𝑁)}
92, 3, 4, 1, 5, 6, 7, 8sylow1lem1 18219 . . . . . . 7 (𝜑 → ((♯‘𝑆) ∈ ℕ ∧ (𝑃 pCnt (♯‘𝑆)) = ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)))
109simpld 476 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘𝑆) ∈ ℕ)
11 pcndvds 15776 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (♯‘𝑆) ∈ ℕ) → ¬ (𝑃↑((𝑃 pCnt (♯‘𝑆)) + 1)) ∥ (♯‘𝑆))
121, 10, 11syl2anc 565 . . . . 5 (𝜑 → ¬ (𝑃↑((𝑃 pCnt (♯‘𝑆)) + 1)) ∥ (♯‘𝑆))
139simprd 477 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑃 pCnt (♯‘𝑆)) = ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁))
1413oveq1d 6807 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑃 pCnt (♯‘𝑆)) + 1) = (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1))
1514oveq2d 6808 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑃↑((𝑃 pCnt (♯‘𝑆)) + 1)) = (𝑃↑(((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1)))
16 sylow1lem.m . . . . . . . . 9 = (𝑥𝑋, 𝑦𝑆 ↦ ran (𝑧𝑦 ↦ (𝑥 + 𝑧)))
172, 3, 4, 1, 5, 6, 7, 8, 16sylow1lem2 18220 . . . . . . . 8 (𝜑 ∈ (𝐺 GrpAct 𝑆))
18 sylow1lem3.1 . . . . . . . . 9 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑆 ∧ ∃𝑔𝑋 (𝑔 𝑥) = 𝑦)}
1918, 2gaorber 17947 . . . . . . . 8 ( ∈ (𝐺 GrpAct 𝑆) → Er 𝑆)
2017, 19syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 Er 𝑆)
21 pwfi 8416 . . . . . . . . 9 (𝑋 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑋 ∈ Fin)
224, 21sylib 208 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝒫 𝑋 ∈ Fin)
23 ssrab2 3834 . . . . . . . . 9 {𝑠 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ (♯‘𝑠) = (𝑃𝑁)} ⊆ 𝒫 𝑋
248, 23eqsstri 3782 . . . . . . . 8 𝑆 ⊆ 𝒫 𝑋
25 ssfi 8335 . . . . . . . 8 ((𝒫 𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑆 ⊆ 𝒫 𝑋) → 𝑆 ∈ Fin)
2622, 24, 25sylancl 566 . . . . . . 7 (𝜑𝑆 ∈ Fin)
2720, 26qshash 14765 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘𝑆) = Σ𝑧 ∈ (𝑆 / )(♯‘𝑧))
2815, 27breq12d 4797 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑃↑((𝑃 pCnt (♯‘𝑆)) + 1)) ∥ (♯‘𝑆) ↔ (𝑃↑(((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1)) ∥ Σ𝑧 ∈ (𝑆 / )(♯‘𝑧)))
2912, 28mtbid 313 . . . 4 (𝜑 → ¬ (𝑃↑(((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1)) ∥ Σ𝑧 ∈ (𝑆 / )(♯‘𝑧))
30 pwfi 8416 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑆 ∈ Fin)
3126, 30sylib 208 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝒫 𝑆 ∈ Fin)
3220qsss 7959 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 / ) ⊆ 𝒫 𝑆)
33 ssfi 8335 . . . . . . 7 ((𝒫 𝑆 ∈ Fin ∧ (𝑆 / ) ⊆ 𝒫 𝑆) → (𝑆 / ) ∈ Fin)
3431, 32, 33syl2anc 565 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑆 / ) ∈ Fin)
3534adantr 466 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) → (𝑆 / ) ∈ Fin)
36 prmnn 15594 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
371, 36syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
381, 10pccld 15761 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑃 pCnt (♯‘𝑆)) ∈ ℕ0)
3913, 38eqeltrrd 2850 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ∈ ℕ0)
40 peano2nn0 11534 . . . . . . . . 9 (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ∈ ℕ0 → (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1) ∈ ℕ0)
4139, 40syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1) ∈ ℕ0)
4237, 41nnexpcld 13236 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑃↑(((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1)) ∈ ℕ)
4342nnzd 11682 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑃↑(((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1)) ∈ ℤ)
4443adantr 466 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) → (𝑃↑(((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1)) ∈ ℤ)
45 erdm 7905 . . . . . . . . . 10 ( Er 𝑆 → dom = 𝑆)
4620, 45syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → dom = 𝑆)
47 elqsn0 7967 . . . . . . . . 9 ((dom = 𝑆𝑧 ∈ (𝑆 / )) → 𝑧 ≠ ∅)
4846, 47sylan 561 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑧 ∈ (𝑆 / )) → 𝑧 ≠ ∅)
4926adantr 466 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧 ∈ (𝑆 / )) → 𝑆 ∈ Fin)
5032sselda 3750 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑧 ∈ (𝑆 / )) → 𝑧 ∈ 𝒫 𝑆)
5150elpwid 4307 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧 ∈ (𝑆 / )) → 𝑧𝑆)
52 ssfi 8335 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 ∈ Fin ∧ 𝑧𝑆) → 𝑧 ∈ Fin)
5349, 51, 52syl2anc 565 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑧 ∈ (𝑆 / )) → 𝑧 ∈ Fin)
54 hashnncl 13358 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ Fin → ((♯‘𝑧) ∈ ℕ ↔ 𝑧 ≠ ∅))
5553, 54syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑧 ∈ (𝑆 / )) → ((♯‘𝑧) ∈ ℕ ↔ 𝑧 ≠ ∅))
5648, 55mpbird 247 . . . . . . 7 ((𝜑𝑧 ∈ (𝑆 / )) → (♯‘𝑧) ∈ ℕ)
5756adantlr 686 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → (♯‘𝑧) ∈ ℕ)
5857nnzd 11682 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → (♯‘𝑧) ∈ ℤ)
59 fveq2 6332 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 = 𝑧 → (♯‘𝑎) = (♯‘𝑧))
6059oveq2d 6808 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = 𝑧 → (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) = (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)))
6160breq1d 4794 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = 𝑧 → ((𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ↔ (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)))
6261notbid 307 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑧 → (¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ↔ ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)))
6362rspccva 3457 . . . . . . . . 9 ((∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁))
6463adantll 685 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁))
652grpbn0 17658 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐺 ∈ Grp → 𝑋 ≠ ∅)
663, 65syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑋 ≠ ∅)
67 hashnncl 13358 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑋 ∈ Fin → ((♯‘𝑋) ∈ ℕ ↔ 𝑋 ≠ ∅))
684, 67syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((♯‘𝑋) ∈ ℕ ↔ 𝑋 ≠ ∅))
6966, 68mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (♯‘𝑋) ∈ ℕ)
701, 69pccld 15761 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) ∈ ℕ0)
7170nn0zd 11681 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) ∈ ℤ)
725nn0zd 11681 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
7371, 72zsubcld 11688 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ∈ ℤ)
7473ad2antrr 697 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ∈ ℤ)
7574zred 11683 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ∈ ℝ)
761ad2antrr 697 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → 𝑃 ∈ ℙ)
7776, 57pccld 15761 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ∈ ℕ0)
7877nn0zd 11681 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ∈ ℤ)
7978zred 11683 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ∈ ℝ)
8075, 79ltnled 10385 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) < (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ↔ ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)))
8164, 80mpbird 247 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) < (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)))
82 zltp1le 11628 . . . . . . . 8 ((((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ∈ ℤ ∧ (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ∈ ℤ) → (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) < (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ↔ (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1) ≤ (𝑃 pCnt (♯‘𝑧))))
8374, 78, 82syl2anc 565 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) < (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ↔ (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1) ≤ (𝑃 pCnt (♯‘𝑧))))
8481, 83mpbid 222 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1) ≤ (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)))
8541ad2antrr 697 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1) ∈ ℕ0)
86 pcdvdsb 15779 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (♯‘𝑧) ∈ ℤ ∧ (((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1) ∈ ℕ0) → ((((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1) ≤ (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ↔ (𝑃↑(((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1)) ∥ (♯‘𝑧)))
8776, 58, 85, 86syl3anc 1475 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → ((((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1) ≤ (𝑃 pCnt (♯‘𝑧)) ↔ (𝑃↑(((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1)) ∥ (♯‘𝑧)))
8884, 87mpbid 222 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ (𝑆 / )) → (𝑃↑(((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1)) ∥ (♯‘𝑧))
8935, 44, 58, 88fsumdvds 15238 . . . 4 ((𝜑 ∧ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) → (𝑃↑(((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) + 1)) ∥ Σ𝑧 ∈ (𝑆 / )(♯‘𝑧))
9029, 89mtand 799 . . 3 (𝜑 → ¬ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁))
91 dfrex2 3143 . . 3 (∃𝑎 ∈ (𝑆 / )(𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ↔ ¬ ∀𝑎 ∈ (𝑆 / ) ¬ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁))
9290, 91sylibr 224 . 2 (𝜑 → ∃𝑎 ∈ (𝑆 / )(𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁))
93 eqid 2770 . . . 4 (𝑆 / ) = (𝑆 / )
94 fveq2 6332 . . . . . . 7 ([𝑧] = 𝑎 → (♯‘[𝑧] ) = (♯‘𝑎))
9594oveq2d 6808 . . . . . 6 ([𝑧] = 𝑎 → (𝑃 pCnt (♯‘[𝑧] )) = (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)))
9695breq1d 4794 . . . . 5 ([𝑧] = 𝑎 → ((𝑃 pCnt (♯‘[𝑧] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ↔ (𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)))
9796imbi1d 330 . . . 4 ([𝑧] = 𝑎 → (((𝑃 pCnt (♯‘[𝑧] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) → ∃𝑤𝑆 (𝑃 pCnt (♯‘[𝑤] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) ↔ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) → ∃𝑤𝑆 (𝑃 pCnt (♯‘[𝑤] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁))))
98 eceq1 7933 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = 𝑧 → [𝑤] = [𝑧] )
9998fveq2d 6336 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑧 → (♯‘[𝑤] ) = (♯‘[𝑧] ))
10099oveq2d 6808 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑧 → (𝑃 pCnt (♯‘[𝑤] )) = (𝑃 pCnt (♯‘[𝑧] )))
101100breq1d 4794 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑧 → ((𝑃 pCnt (♯‘[𝑤] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) ↔ (𝑃 pCnt (♯‘[𝑧] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)))
102101rspcev 3458 . . . . . 6 ((𝑧𝑆 ∧ (𝑃 pCnt (♯‘[𝑧] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)) → ∃𝑤𝑆 (𝑃 pCnt (♯‘[𝑤] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁))
103102ex 397 . . . . 5 (𝑧𝑆 → ((𝑃 pCnt (♯‘[𝑧] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) → ∃𝑤𝑆 (𝑃 pCnt (♯‘[𝑤] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)))
104103adantl 467 . . . 4 ((𝜑𝑧𝑆) → ((𝑃 pCnt (♯‘[𝑧] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) → ∃𝑤𝑆 (𝑃 pCnt (♯‘[𝑤] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)))
10593, 97, 104ectocld 7965 . . 3 ((𝜑𝑎 ∈ (𝑆 / )) → ((𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) → ∃𝑤𝑆 (𝑃 pCnt (♯‘[𝑤] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)))
106105rexlimdva 3178 . 2 (𝜑 → (∃𝑎 ∈ (𝑆 / )(𝑃 pCnt (♯‘𝑎)) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁) → ∃𝑤𝑆 (𝑃 pCnt (♯‘[𝑤] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁)))
10792, 106mpd 15 1 (𝜑 → ∃𝑤𝑆 (𝑃 pCnt (♯‘[𝑤] )) ≤ ((𝑃 pCnt (♯‘𝑋)) − 𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 382   = wceq 1630  wcel 2144  wne 2942  wral 3060  wrex 3061  {crab 3064  wss 3721  c0 4061  𝒫 cpw 4295  {cpr 4316   class class class wbr 4784  {copab 4844  cmpt 4861  dom cdm 5249  ran crn 5250  cfv 6031  (class class class)co 6792  cmpt2 6794   Er wer 7892  [cec 7893   / cqs 7894  Fincfn 8108  1c1 10138   + caddc 10140   < clt 10275  cle 10276  cmin 10467  cn 11221  0cn0 11493  cz 11578  cexp 13066  chash 13320  Σcsu 14623  cdvds 15188  cprime 15591   pCnt cpc 15747  Basecbs 16063  +gcplusg 16148  Grpcgrp 17629   GrpAct cga 17928
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1869  ax-4 1884  ax-5 1990  ax-6 2056  ax-7 2092  ax-8 2146  ax-9 2153  ax-10 2173  ax-11 2189  ax-12 2202  ax-13 2407  ax-ext 2750  ax-rep 4902  ax-sep 4912  ax-nul 4920  ax-pow 4971  ax-pr 5034  ax-un 7095  ax-inf2 8701  ax-cnex 10193  ax-resscn 10194  ax-1cn 10195  ax-icn 10196  ax-addcl 10197  ax-addrcl 10198  ax-mulcl 10199  ax-mulrcl 10200  ax-mulcom 10201  ax-addass 10202  ax-mulass 10203  ax-distr 10204  ax-i2m1 10205  ax-1ne0 10206  ax-1rid 10207  ax-rnegex 10208  ax-rrecex 10209  ax-cnre 10210  ax-pre-lttri 10211  ax-pre-lttrn 10212  ax-pre-ltadd 10213  ax-pre-mulgt0 10214  ax-pre-sup 10215
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 827  df-3or 1071  df-3an 1072  df-tru 1633  df-fal 1636  df-ex 1852  df-nf 1857  df-sb 2049  df-eu 2621  df-mo 2622  df-clab 2757  df-cleq 2763  df-clel 2766  df-nfc 2901  df-ne 2943  df-nel 3046  df-ral 3065  df-rex 3066  df-reu 3067  df-rmo 3068  df-rab 3069  df-v 3351  df-sbc 3586  df-csb 3681  df-dif 3724  df-un 3726  df-in 3728  df-ss 3735  df-pss 3737  df-nul 4062  df-if 4224  df-pw 4297  df-sn 4315  df-pr 4317  df-tp 4319  df-op 4321  df-uni 4573  df-int 4610  df-iun 4654  df-disj 4753  df-br 4785  df-opab 4845  df-mpt 4862  df-tr 4885  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-se 5209  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-isom 6040  df-riota 6753  df-ov 6795  df-oprab 6796  df-mpt2 6797  df-om 7212  df-1st 7314  df-2nd 7315  df-wrecs 7558  df-recs 7620  df-rdg 7658  df-1o 7712  df-2o 7713  df-oadd 7716  df-er 7895  df-ec 7897  df-qs 7901  df-map 8010  df-en 8109  df-dom 8110  df-sdom 8111  df-fin 8112  df-sup 8503  df-inf 8504  df-oi 8570  df-card 8964  df-cda 9191  df-pnf 10277  df-mnf 10278  df-xr 10279  df-ltxr 10280  df-le 10281  df-sub 10469  df-neg 10470  df-div 10886  df-nn 11222  df-2 11280  df-3 11281  df-n0 11494  df-z 11579  df-uz 11888  df-q 11991  df-rp 12035  df-fz 12533  df-fzo 12673  df-fl 12800  df-mod 12876  df-seq 13008  df-exp 13067  df-fac 13264  df-bc 13293  df-hash 13321  df-cj 14046  df-re 14047  df-im 14048  df-sqrt 14182  df-abs 14183  df-clim 14426  df-sum 14624  df-dvds 15189  df-gcd 15424  df-prm 15592  df-pc 15748  df-0g 16309  df-mgm 17449  df-sgrp 17491  df-mnd 17502  df-grp 17632  df-minusg 17633  df-ga 17929
This theorem is referenced by:  sylow1  18224
  Copyright terms: Public domain W3C validator