MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  sylow2a Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sylow2a 19813
Description: A named lemma of Sylow's second and third theorems. If 𝐺 is a finite 𝑃-group that acts on the finite set 𝑌, then the set 𝑍 of all points of 𝑌 fixed by every element of 𝐺 has cardinality equivalent to the cardinality of 𝑌, mod 𝑃. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
sylow2a.x 𝑋 = (Base‘𝐺)
sylow2a.m (𝜑 → ⊕ ∈ (𝐺 GrpAct 𝑌))
sylow2a.p (𝜑 → 𝑃 pGrp 𝐺)
sylow2a.f (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
sylow2a.y (𝜑 → 𝑌 ∈ Fin)
sylow2a.z 𝑍 = {𝑢 ∈ 𝑌 ∣ ∀ℎ ∈ 𝑋 (ℎ ⊕ 𝑢) = 𝑢}
sylow2a.r ∼ = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑌 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝑋 (𝑔 ⊕ 𝑥) = 𝑦)}
Assertion
Ref Expression
sylow2a (𝜑 → 𝑃 ∥ ((♯‘𝑌) − (♯‘𝑍)))
Distinct variable groups:   ∼ ,ℎ   𝑔,ℎ,𝑢,𝑥,𝑦   𝑔,𝐺,𝑥,𝑦   ⊕ ,𝑔,ℎ,𝑢,𝑥,𝑦   𝑔,𝑋,ℎ,𝑢,𝑥,𝑦   𝜑,ℎ   𝑔,𝑌,ℎ,𝑢,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑦, 𝑢, 𝑔)   𝑃(𝑥, 𝑦, 𝑢, 𝑔, ℎ)   ∼ (𝑥, 𝑦, 𝑢, 𝑔)   𝐺(𝑢, ℎ)   𝑍(𝑥, 𝑦, 𝑢, 𝑔, ℎ)

Proof of Theorem sylow2a
Dummy variables 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sylow2a.x . . 3 𝑋 = (Base‘𝐺)
2 sylow2a.m . . 3 (𝜑 → ⊕ ∈ (𝐺 GrpAct 𝑌))
3 sylow2a.p . . 3 (𝜑 → 𝑃 pGrp 𝐺)
4 sylow2a.f . . 3 (𝜑 → 𝑋 ∈ Fin)
5 sylow2a.y . . 3 (𝜑 → 𝑌 ∈ Fin)
6 sylow2a.z . . 3 𝑍 = {𝑢 ∈ 𝑌 ∣ ∀ℎ ∈ 𝑋 (ℎ ⊕ 𝑢) = 𝑢}
7 sylow2a.r . . 3 ∼ = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝑌 ∧ ∃𝑔 ∈ 𝑋 (𝑔 ⊕ 𝑥) = 𝑦)}
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7sylow2alem2 19812 . 2 (𝜑 → 𝑃 ∥ Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧))
9 inass 4173 . . . . . . 7 (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) = ((𝑌 / ∼ ) ∩ (𝒫 𝑍 ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)))
10 disjdif 4426 . . . . . . . 8 (𝒫 𝑍 ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) = ∅
1110ineq2i 4163 . . . . . . 7 ((𝑌 / ∼ ) ∩ (𝒫 𝑍 ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍))) = ((𝑌 / ∼ ) ∩ ∅)
12 in0 4345 . . . . . . 7 ((𝑌 / ∼ ) ∩ ∅) = ∅
139, 11, 123eqtri 2788 . . . . . 6 (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) = ∅
1413a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) = ∅)
15 inundif 4435 . . . . . . 7 (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∪ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) = (𝑌 / ∼ )
1615eqcomi 2770 . . . . . 6 (𝑌 / ∼ ) = (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∪ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍))
1716a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑌 / ∼ ) = (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∪ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)))
18 pwfi 9294 . . . . . . 7 (𝑌 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑌 ∈ Fin)
195, 18sylib 221 . . . . . 6 (𝜑 → 𝒫 𝑌 ∈ Fin)
207, 1gaorber 19502 . . . . . . . 8 ( ⊕ ∈ (𝐺 GrpAct 𝑌) → ∼ Er 𝑌)
212, 20syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → ∼ Er 𝑌)
2221qsss 8780 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑌 / ∼ ) ⊆ 𝒫 𝑌)
2319, 22ssfid 9244 . . . . 5 (𝜑 → (𝑌 / ∼ ) ∈ Fin)
245adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → 𝑌 ∈ Fin)
2522sselda 3931 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → 𝑧 ∈ 𝒫 𝑌)
2625elpwid 4566 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → 𝑧 ⊆ 𝑌)
2724, 26ssfid 9244 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → 𝑧 ∈ Fin)
28 hashcl 14480 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ Fin → (♯‘𝑧) ∈ ℕ0)
2927, 28syl 18 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → (♯‘𝑧) ∈ ℕ0)
3029nn0cnd 12650 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → (♯‘𝑧) ∈ ℂ)
3114, 17, 23, 30fsumsplit 15887 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )(♯‘𝑧) = (Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧) + Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧)))
3221, 5qshash 15974 . . . 4 (𝜑 → (♯‘𝑌) = Σ𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )(♯‘𝑧))
33 inss1 4182 . . . . . . . 8 ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ⊆ (𝑌 / ∼ )
34 ssfi 9172 . . . . . . . 8 (((𝑌 / ∼ ) ∈ Fin ∧ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ⊆ (𝑌 / ∼ )) → ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∈ Fin)
3523, 33, 34sylancl 598 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∈ Fin)
36 ax-1cn 11239 . . . . . . 7 1 ∈ ℂ
37 fsumconst 15936 . . . . . . 7 ((((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∈ Fin ∧ 1 ∈ ℂ) → Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)1 = ((♯‘((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) · 1))
3835, 36, 37sylancl 598 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)1 = ((♯‘((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) · 1))
39 elin 3915 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ↔ (𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ ) ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 𝑍))
40 eqid 2761 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑌 / ∼ ) = (𝑌 / ∼ )
41 sseq1 3956 . . . . . . . . . . . . . . 15 ([𝑤] ∼ = 𝑧 → ([𝑤] ∼ ⊆ 𝑍 ↔ 𝑧 ⊆ 𝑍))
42 velpw 4562 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 ∈ 𝒫 𝑍 ↔ 𝑧 ⊆ 𝑍)
4341, 42bitr4di 292 . . . . . . . . . . . . . 14 ([𝑤] ∼ = 𝑧 → ([𝑤] ∼ ⊆ 𝑍 ↔ 𝑧 ∈ 𝒫 𝑍))
44 breq1 5106 . . . . . . . . . . . . . 14 ([𝑤] ∼ = 𝑧 → ([𝑤] ∼ ≈ 1o ↔ 𝑧 ≈ 1o))
4543, 44imbi12d 347 . . . . . . . . . . . . 13 ([𝑤] ∼ = 𝑧 → (([𝑤] ∼ ⊆ 𝑍 → [𝑤] ∼ ≈ 1o) ↔ (𝑧 ∈ 𝒫 𝑍 → 𝑧 ≈ 1o)))
4621adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑌) → ∼ Er 𝑌)
47 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑌) → 𝑤 ∈ 𝑌)
4846, 47erref 8722 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑌) → 𝑤 ∼ 𝑤)
49 vex 3455 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑤 ∈ V
5049, 49elec 8748 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑤 ∈ [𝑤] ∼ ↔ 𝑤 ∼ 𝑤)
5148, 50sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑌) → 𝑤 ∈ [𝑤] ∼ )
52 ssel 3925 . . . . . . . . . . . . . . 15 ([𝑤] ∼ ⊆ 𝑍 → (𝑤 ∈ [𝑤] ∼ → 𝑤 ∈ 𝑍))
5351, 52syl5com 32 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑌) → ([𝑤] ∼ ⊆ 𝑍 → 𝑤 ∈ 𝑍))
541, 2, 3, 4, 5, 6, 7sylow2alem1 19811 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → [𝑤] ∼ = {𝑤})
5549ensn1 9032 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 {𝑤} ≈ 1o
5654, 55eqbrtrdi 5144 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → [𝑤] ∼ ≈ 1o)
5756ex 418 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑤 ∈ 𝑍 → [𝑤] ∼ ≈ 1o))
5857adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑌) → (𝑤 ∈ 𝑍 → [𝑤] ∼ ≈ 1o))
5953, 58syld 48 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑌) → ([𝑤] ∼ ⊆ 𝑍 → [𝑤] ∼ ≈ 1o))
6040, 45, 59ectocld 8787 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → (𝑧 ∈ 𝒫 𝑍 → 𝑧 ≈ 1o))
6160impr 460 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ ) ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 𝑍)) → 𝑧 ≈ 1o)
6239, 61sylan2b 606 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → 𝑧 ≈ 1o)
63 en1b 9036 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ≈ 1o ↔ 𝑧 = {∪ 𝑧})
6462, 63sylib 221 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → 𝑧 = {∪ 𝑧})
6564fveq2d 6881 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → (♯‘𝑧) = (♯‘{∪ 𝑧}))
66 vuniex 7745 . . . . . . . . 9 ∪ 𝑧 ∈ V
67 hashsng 14493 . . . . . . . . 9 (∪ 𝑧 ∈ V → (♯‘{∪ 𝑧}) = 1)
6866, 67ax-mp 5 . . . . . . . 8 (♯‘{∪ 𝑧}) = 1
6965, 68eqtrdi 2812 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → (♯‘𝑧) = 1)
7069sumeq2dv 15849 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧) = Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)1)
716ssrab3 4030 . . . . . . . . . . 11 𝑍 ⊆ 𝑌
72 ssfi 9172 . . . . . . . . . . 11 ((𝑌 ∈ Fin ∧ 𝑍 ⊆ 𝑌) → 𝑍 ∈ Fin)
735, 71, 72sylancl 598 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑍 ∈ Fin)
74 hashcl 14480 . . . . . . . . . 10 (𝑍 ∈ Fin → (♯‘𝑍) ∈ ℕ0)
7573, 74syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (♯‘𝑍) ∈ ℕ0)
7675nn0cnd 12650 . . . . . . . 8 (𝜑 → (♯‘𝑍) ∈ ℂ)
7776mulridd 11307 . . . . . . 7 (𝜑 → ((♯‘𝑍) · 1) = (♯‘𝑍))
786, 5rabexd 5301 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑍 ∈ V)
79 eqid 2761 . . . . . . . . . 10 (𝑤 ∈ 𝑍 ↦ {𝑤}) = (𝑤 ∈ 𝑍 ↦ {𝑤})
807relopabiv 5798 . . . . . . . . . . . . . . 15 Rel ∼
81 relssdmrn 6264 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Rel ∼ → ∼ ⊆ (dom ∼ × ran ∼ ))
8280, 81ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 ∼ ⊆ (dom ∼ × ran ∼ )
83 erdm 8712 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ( ∼ Er 𝑌 → dom ∼ = 𝑌)
8421, 83syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → dom ∼ = 𝑌)
8584, 5eqeltrd 2861 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → dom ∼ ∈ Fin)
86 errn 8724 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ( ∼ Er 𝑌 → ran ∼ = 𝑌)
8721, 86syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ran ∼ = 𝑌)
8887, 5eqeltrd 2861 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ran ∼ ∈ Fin)
8985, 88xpexd 7754 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (dom ∼ × ran ∼ ) ∈ V)
90 ssexg 5281 . . . . . . . . . . . . . 14 (( ∼ ⊆ (dom ∼ × ran ∼ ) ∧ (dom ∼ × ran ∼ ) ∈ V) → ∼ ∈ V)
9182, 89, 90sylancr 599 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ∼ ∈ V)
92 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → 𝑤 ∈ 𝑍)
9371, 92sselid 3929 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → 𝑤 ∈ 𝑌)
94 ecelqsw 8773 . . . . . . . . . . . . 13 (( ∼ ∈ V ∧ 𝑤 ∈ 𝑌) → [𝑤] ∼ ∈ (𝑌 / ∼ ))
9591, 93, 94syl2an2r 698 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → [𝑤] ∼ ∈ (𝑌 / ∼ ))
9654, 95eqeltrrd 2862 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → {𝑤} ∈ (𝑌 / ∼ ))
97 snelpwi 5412 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤 ∈ 𝑍 → {𝑤} ∈ 𝒫 𝑍)
9897adantl 487 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → {𝑤} ∈ 𝒫 𝑍)
9996, 98elind 4146 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → {𝑤} ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍))
100 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍))
101100elin2d 4151 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → 𝑧 ∈ 𝒫 𝑍)
102101elpwid 4566 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → 𝑧 ⊆ 𝑍)
10364, 102eqsstrrd 3966 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → {∪ 𝑧} ⊆ 𝑍)
10466snss 4745 . . . . . . . . . . 11 (∪ 𝑧 ∈ 𝑍 ↔ {∪ 𝑧} ⊆ 𝑍)
105103, 104sylibr 237 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → ∪ 𝑧 ∈ 𝑍)
106 sneq 4594 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 = ∪ 𝑧 → {𝑤} = {∪ 𝑧})
107106eqeq2d 2772 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑤 = ∪ 𝑧 → (𝑧 = {𝑤} ↔ 𝑧 = {∪ 𝑧}))
10864, 107syl5ibrcom 250 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → (𝑤 = ∪ 𝑧 → 𝑧 = {𝑤}))
109108adantrl 729 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑤 ∈ 𝑍 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍))) → (𝑤 = ∪ 𝑧 → 𝑧 = {𝑤}))
110 unieq 4878 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = {𝑤} → ∪ 𝑧 = ∪ {𝑤})
111 unisnv 4887 . . . . . . . . . . . 12 ∪ {𝑤} = 𝑤
112110, 111eqtr2di 2813 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = {𝑤} → 𝑤 = ∪ 𝑧)
113109, 112impbid1 228 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑤 ∈ 𝑍 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍))) → (𝑤 = ∪ 𝑧 ↔ 𝑧 = {𝑤}))
11479, 99, 105, 113f1o2d 7667 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑤 ∈ 𝑍 ↦ {𝑤}):𝑍–1-1-onto→((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍))
11578, 114hasheqf1od 14477 . . . . . . . 8 (𝜑 → (♯‘𝑍) = (♯‘((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)))
116115oveq1d 7427 . . . . . . 7 (𝜑 → ((♯‘𝑍) · 1) = ((♯‘((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) · 1))
11777, 116eqtr3d 2798 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘𝑍) = ((♯‘((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) · 1))
11838, 70, 1173eqtr4rd 2807 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑍) = Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧))
119118oveq1d 7427 . . . 4 (𝜑 → ((♯‘𝑍) + Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧)) = (Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧) + Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧)))
12031, 32, 1193eqtr4rd 2807 . . 3 (𝜑 → ((♯‘𝑍) + Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧)) = (♯‘𝑌))
121 hashcl 14480 . . . . . 6 (𝑌 ∈ Fin → (♯‘𝑌) ∈ ℕ0)
1225, 121syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑌) ∈ ℕ0)
123122nn0cnd 12650 . . . 4 (𝜑 → (♯‘𝑌) ∈ ℂ)
124 diffi 9174 . . . . . 6 ((𝑌 / ∼ ) ∈ Fin → ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍) ∈ Fin)
12523, 124syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍) ∈ Fin)
126 eldifi 4078 . . . . . 6 (𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍) → 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ ))
127126, 30sylan2 605 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) → (♯‘𝑧) ∈ ℂ)
128125, 127fsumcl 15879 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧) ∈ ℂ)
129123, 76, 128subaddd 11668 . . 3 (𝜑 → (((♯‘𝑌) − (♯‘𝑍)) = Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧) ↔ ((♯‘𝑍) + Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧)) = (♯‘𝑌)))
130120, 129mpbird 260 . 2 (𝜑 → ((♯‘𝑌) − (♯‘𝑍)) = Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧))
1318, 130breqtrrd 5133 1 (𝜑 → 𝑃 ∥ ((♯‘𝑌) − (♯‘𝑍)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  ∃wrex 3087  {crab 3413  Vcvv 3451   ∖ cdif 3896   ∪ cun 3897   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  𝒫 cpw 4557  {csn 4584  {cpr 4586  ∪ cuni 4867   class class class wbr 5103  {copab 5167   ↦ cmpt 5186   × cxp 5649  dom cdm 5651  ran crn 5652  Rel wrel 5656  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  1oc1o 8453   Er wer 8698  [cec 8699   / cqs 8700   ≈ cen 8954  Fincfn 8957  ℂcc 11179  1c1 11182   + caddc 11184   · cmul 11186   − cmin 11522  ℕ0cn0 12587  ♯chash 14454  Σcsu 15833   ∥ cdvds 16402  Basecbs 17367   GrpAct cga 19483   pGrp cpgp 19720
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-inf2 9626  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-disj 5071  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-isom 6540  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-2o 8461  df-oadd 8464  df-omul 8465  df-er 8701  df-ec 8703  df-qs 8707  df-map 8833  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-sup 9418  df-inf 9419  df-oi 9488  df-dju 9963  df-card 10001  df-acn 10004  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-div 11955  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-n0 12588  df-xnn0 12661  df-z 12675  df-uz 12947  df-q 13057  df-rp 13102  df-fz 13621  df-fzo 13769  df-fl 13912  df-mod 13990  df-seq 14125  df-exp 14185  df-fac 14398  df-bc 14427  df-hash 14455  df-cj 15246  df-re 15247  df-im 15248  df-sqrt 15382  df-abs 15383  df-clim 15635  df-sum 15834  df-dvds 16403  df-gcd 16645  df-prm 16827  df-pc 16995  df-sets 17322  df-slot 17340  df-ndx 17352  df-base 17368  df-ress 17389  df-plusg 17421  df-0g 17592  df-mgm 18796  df-sgrp 18888  df-mnd 18904  df-submnd 18959  df-grp 19127  df-minusg 19128  df-sbg 19129  df-mulg 19258  df-subg 19313  df-eqg 19315  df-ga 19484  df-od 19722  df-pgp 19724
This theorem is used by:  sylow2blem3  19816  sylow3lem6  19826
  Copyright terms: Public domain W3C validator