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

Theorem sylow2a 19866
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 19865 . 2 (𝜑 → 𝑃 ∥ Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧))
9 inass 4127 . . . . . . 7 (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) = ((𝑌 / ∼ ) ∩ (𝒫 𝑍 ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)))
10 disjdif 4429 . . . . . . . 8 (𝒫 𝑍 ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) = ∅
1110ineq2i 4117 . . . . . . 7 ((𝑌 / ∼ ) ∩ (𝒫 𝑍 ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍))) = ((𝑌 / ∼ ) ∩ ∅)
12 in0 4348 . . . . . . 7 ((𝑌 / ∼ ) ∩ ∅) = ∅
139, 11, 123eqtri 2790 . . . . . 6 (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) = ∅
1413a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∩ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) = ∅)
15 inundif 4438 . . . . . . 7 (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∪ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) = (𝑌 / ∼ )
1615eqcomi 2772 . . . . . 6 (𝑌 / ∼ ) = (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∪ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍))
1716a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑌 / ∼ ) = (((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∪ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)))
18 pwfi 9341 . . . . . . 7 (𝑌 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑌 ∈ Fin)
195, 18sylib 221 . . . . . 6 (𝜑 → 𝒫 𝑌 ∈ Fin)
207, 1gaorber 19555 . . . . . . . 8 ( ⊕ ∈ (𝐺 GrpAct 𝑌) → ∼ Er 𝑌)
212, 20syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → ∼ Er 𝑌)
2221qsss 8827 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑌 / ∼ ) ⊆ 𝒫 𝑌)
2319, 22ssfid 9291 . . . . 5 (𝜑 → (𝑌 / ∼ ) ∈ Fin)
245adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → 𝑌 ∈ Fin)
2522sselda 3913 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → 𝑧 ∈ 𝒫 𝑌)
2625elpwid 4569 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → 𝑧 ⊆ 𝑌)
2724, 26ssfid 9291 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → 𝑧 ∈ Fin)
28 hashcl 14530 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ Fin → (♯‘𝑧) ∈ ℕ0)
2927, 28syl 18 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → (♯‘𝑧) ∈ ℕ0)
3029nn0cnd 12699 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )) → (♯‘𝑧) ∈ ℂ)
3114, 17, 23, 30fsumsplit 15939 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )(♯‘𝑧) = (Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧) + Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧)))
3221, 5qshash 16026 . . . 4 (𝜑 → (♯‘𝑌) = Σ𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ )(♯‘𝑧))
33 inss1 4136 . . . . . . . 8 ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ⊆ (𝑌 / ∼ )
34 ssfi 9219 . . . . . . . 8 (((𝑌 / ∼ ) ∈ Fin ∧ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ⊆ (𝑌 / ∼ )) → ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∈ Fin)
3523, 33, 34sylancl 598 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ∈ Fin)
36 ax-1cn 11288 . . . . . . 7 1 ∈ ℂ
37 fsumconst 15988 . . . . . . 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 4096 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍) ↔ (𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ ) ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 𝑍))
40 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑌 / ∼ ) = (𝑌 / ∼ )
41 sseq1 3938 . . . . . . . . . . . . . . 15 ([𝑤] ∼ = 𝑧 → ([𝑤] ∼ ⊆ 𝑍 ↔ 𝑧 ⊆ 𝑍))
42 velpw 4565 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 ∈ 𝒫 𝑍 ↔ 𝑧 ⊆ 𝑍)
4341, 42bitr4di 292 . . . . . . . . . . . . . 14 ([𝑤] ∼ = 𝑧 → ([𝑤] ∼ ⊆ 𝑍 ↔ 𝑧 ∈ 𝒫 𝑍))
44 breq1 5109 . . . . . . . . . . . . . 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 8769 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑌) → 𝑤 ∼ 𝑤)
49 vex 3458 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑤 ∈ V
5049, 49elec 8795 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑤 ∈ [𝑤] ∼ ↔ 𝑤 ∼ 𝑤)
5148, 50sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑌) → 𝑤 ∈ [𝑤] ∼ )
52 ssel 3907 . . . . . . . . . . . . . . 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 19864 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → [𝑤] ∼ = {𝑤})
5549ensn1 9079 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 {𝑤} ≈ 1o
5654, 55eqbrtrdi 5148 . . . . . . . . . . . . . . . 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 8834 . . . . . . . . . . . 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 9083 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ≈ 1o ↔ 𝑧 = {∪ 𝑧})
6462, 63sylib 221 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → 𝑧 = {∪ 𝑧})
6564fveq2d 6915 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → (♯‘𝑧) = (♯‘{∪ 𝑧}))
66 vuniex 7783 . . . . . . . . 9 ∪ 𝑧 ∈ V
67 hashsng 14543 . . . . . . . . 9 (∪ 𝑧 ∈ V → (♯‘{∪ 𝑧}) = 1)
6866, 67ax-mp 5 . . . . . . . 8 (♯‘{∪ 𝑧}) = 1
6965, 68eqtrdi 2814 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → (♯‘𝑧) = 1)
7069sumeq2dv 15901 . . . . . 6 (𝜑 → Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧) = Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)1)
716ssrab3 4010 . . . . . . . . . . 11 𝑍 ⊆ 𝑌
72 ssfi 9219 . . . . . . . . . . 11 ((𝑌 ∈ Fin ∧ 𝑍 ⊆ 𝑌) → 𝑍 ∈ Fin)
735, 71, 72sylancl 598 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑍 ∈ Fin)
74 hashcl 14530 . . . . . . . . . 10 (𝑍 ∈ Fin → (♯‘𝑍) ∈ ℕ0)
7573, 74syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (♯‘𝑍) ∈ ℕ0)
7675nn0cnd 12699 . . . . . . . 8 (𝜑 → (♯‘𝑍) ∈ ℂ)
7776mulridd 11356 . . . . . . 7 (𝜑 → ((♯‘𝑍) · 1) = (♯‘𝑍))
786, 5rabexd 5306 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑍 ∈ V)
79 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 (𝑤 ∈ 𝑍 ↦ {𝑤}) = (𝑤 ∈ 𝑍 ↦ {𝑤})
807relopabi 5806 . . . . . . . . . . . . . . 15 Rel ∼
81 relssdmrn 6290 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Rel ∼ → ∼ ⊆ (dom ∼ × ran ∼ ))
8280, 81ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 ∼ ⊆ (dom ∼ × ran ∼ )
83 erdm 8759 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ( ∼ Er 𝑌 → dom ∼ = 𝑌)
8421, 83syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → dom ∼ = 𝑌)
8584, 5eqeltrd 2864 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → dom ∼ ∈ Fin)
86 errn 8771 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ( ∼ Er 𝑌 → ran ∼ = 𝑌)
8721, 86syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ran ∼ = 𝑌)
8887, 5eqeltrd 2864 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ran ∼ ∈ Fin)
8985, 88xpexd 7792 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (dom ∼ × ran ∼ ) ∈ V)
90 ssexg 5286 . . . . . . . . . . . . . 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 3911 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → 𝑤 ∈ 𝑌)
94 ecelqsw 8820 . . . . . . . . . . . . 13 (( ∼ ∈ V ∧ 𝑤 ∈ 𝑌) → [𝑤] ∼ ∈ (𝑌 / ∼ ))
9591, 93, 94syl2an2r 698 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → [𝑤] ∼ ∈ (𝑌 / ∼ ))
9654, 95eqeltrrd 2865 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → {𝑤} ∈ (𝑌 / ∼ ))
97 snelpwi 5417 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤 ∈ 𝑍 → {𝑤} ∈ 𝒫 𝑍)
9897adantl 487 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → {𝑤} ∈ 𝒫 𝑍)
9996, 98elind 4100 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑤 ∈ 𝑍) → {𝑤} ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍))
100 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍))
101100elin2d 4105 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → 𝑧 ∈ 𝒫 𝑍)
102101elpwid 4569 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) → 𝑧 ⊆ 𝑍)
10364, 102eqsstrrd 3948 . . . . . . . . . . 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 2774 . . . . . . . . . . . . 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 4881 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = {𝑤} → ∪ 𝑧 = ∪ {𝑤})
111 unisnv 4890 . . . . . . . . . . . 12 ∪ {𝑤} = 𝑤
112110, 111eqtr2di 2815 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = {𝑤} → 𝑤 = ∪ 𝑧)
113109, 112impbid1 228 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑤 ∈ 𝑍 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍))) → (𝑤 = ∪ 𝑧 ↔ 𝑧 = {𝑤}))
11479, 99, 105, 113f1o2d 7702 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑤 ∈ 𝑍 ↦ {𝑤}):𝑍⟶1-1onto((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍))
11578, 114hasheqf1od 14527 . . . . . . . 8 (𝜑 → (♯‘𝑍) = (♯‘((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)))
116115oveq1d 7461 . . . . . . 7 (𝜑 → ((♯‘𝑍) · 1) = ((♯‘((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) · 1))
11777, 116eqtr3d 2800 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘𝑍) = ((♯‘((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)) · 1))
11838, 70, 1173eqtr4rd 2809 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑍) = Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧))
119118oveq1d 7461 . . . 4 (𝜑 → ((♯‘𝑍) + Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧)) = (Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∩ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧) + Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧)))
12031, 32, 1193eqtr4rd 2809 . . 3 (𝜑 → ((♯‘𝑍) + Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧)) = (♯‘𝑌))
121 hashcl 14530 . . . . . 6 (𝑌 ∈ Fin → (♯‘𝑌) ∈ ℕ0)
1225, 121syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (♯‘𝑌) ∈ ℕ0)
123122nn0cnd 12699 . . . 4 (𝜑 → (♯‘𝑌) ∈ ℂ)
124 diffi 9221 . . . . . 6 ((𝑌 / ∼ ) ∈ Fin → ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍) ∈ Fin)
12523, 124syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍) ∈ Fin)
126 eldifi 4070 . . . . . 6 (𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍) → 𝑧 ∈ (𝑌 / ∼ ))
127126, 30sylan2 605 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)) → (♯‘𝑧) ∈ ℂ)
128125, 127fsumcl 15931 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑧 ∈ ((𝑌 / ∼ ) ∖ 𝒫 𝑍)(♯‘𝑧) ∈ ℂ)
129123, 76, 128subaddd 11717 . . 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 5137 1 (𝜑 → 𝑃 ∥ ((♯‘𝑌) − (♯‘𝑍)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  {crab 3416  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∩ cin 4092   ∪ cun 4152  ∅c0 4281  𝒫 cpw 4560  {csn 4588  {cpr 4590  ∪ cuni 4870   class class class wbr 5106  {copab 5171   ↦ cmpt 5190   × cxp 5654  dom cdm 5656  ran crn 5657  Rel wrel 5661  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446  1oc1o 8500   Er wer 8745  [cec 8746   / cqs 8747   ≈ cen 9001  Fincfn 9004  ℂcc 11228  1c1 11231   + caddc 11233   · cmul 11235   − cmin 11571  ℕ0cn0 12636  ♯chash 14504  Σcsu 15885   ∥ cdvds 16454  Basecbs 17419   GrpAct cga 19536   pGrp cpgp 19773
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-inf2 9672  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307  ax-pre-sup 11308
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-disj 5074  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-oadd 8511  df-omul 8512  df-er 8748  df-ec 8750  df-qs 8754  df-map 8880  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-sup 9464  df-inf 9465  df-oi 9534  df-dju 10012  df-card 10050  df-acn 10053  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-div 12004  df-nn 12366  df-2 12435  df-3 12436  df-n0 12637  df-xnn0 12710  df-z 12724  df-uz 12996  df-q 13106  df-rp 13151  df-fz 13670  df-fzo 13819  df-fl 13962  df-mod 14040  df-seq 14175  df-exp 14235  df-fac 14448  df-bc 14477  df-hash 14505  df-cj 15298  df-re 15299  df-im 15300  df-sqrt 15434  df-abs 15435  df-clim 15687  df-sum 15886  df-dvds 16455  df-gcd 16697  df-prm 16879  df-pc 17047  df-sets 17374  df-slot 17392  df-ndx 17404  df-base 17420  df-ress 17441  df-plusg 17473  df-0g 17644  df-mgm 18848  df-sgrp 18940  df-mnd 18956  df-submnd 19011  df-grp 19179  df-minusg 19180  df-sbg 19181  df-mulg 19310  df-subg 19365  df-eqg 19367  df-ga 19537  df-od 19775  df-pgp 19777
This theorem is used by:  sylow2blem3  19869  sylow3lem6  19879
  Copyright terms: Public domain W3C validator