MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  sylow3lem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sylow3lem3 19491
Description: Lemma for sylow3 19495, first part. The number of Sylow subgroups is the same as the index (number of cosets) of the normalizer of the Sylow subgroup ๐พ. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
sylow3.x ๐‘‹ = (Baseโ€˜๐บ)
sylow3.g (๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ Grp)
sylow3.xf (๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ Fin)
sylow3.p (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™)
sylow3lem1.a + = (+gโ€˜๐บ)
sylow3lem1.d โˆ’ = (-gโ€˜๐บ)
sylow3lem1.m โŠ• = (๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹, ๐‘ฆ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โ†ฆ ran (๐‘ง โˆˆ ๐‘ฆ โ†ฆ ((๐‘ฅ + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ฅ)))
sylow3lem2.k (๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ))
sylow3lem2.h ๐ป = {๐‘ข โˆˆ ๐‘‹ โˆฃ (๐‘ข โŠ• ๐พ) = ๐พ}
sylow3lem2.n ๐‘ = {๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ โˆฃ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‹ ((๐‘ฅ + ๐‘ฆ) โˆˆ ๐พ โ†” (๐‘ฆ + ๐‘ฅ) โˆˆ ๐พ)}
Assertion
Ref Expression
sylow3lem3 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜(๐‘ƒ pSyl ๐บ)) = (โ™ฏโ€˜(๐‘‹ / (๐บ ~QG ๐‘))))
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐‘ข,๐‘ฆ,๐‘ง, โˆ’   ๐‘ข, โŠ• ,๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ง   ๐‘ฅ,๐ป,๐‘ฆ   ๐‘ข,๐พ,๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ง   ๐‘ข,๐‘,๐‘ง   ๐‘ข,๐‘‹,๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ง   ๐‘ข,๐บ,๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ง   ๐œ‘,๐‘ข,๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ง   ๐‘ข, + ,๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ง   ๐‘ข,๐‘ƒ,๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ง
Allowed substitution hints:   ๐ป(๐‘ง,๐‘ข)   ๐‘(๐‘ฅ,๐‘ฆ)

Proof of Theorem sylow3lem3
Dummy variables ๐‘” โ„Ž are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sylow3.xf . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ Fin)
2 pwfi 9174 . . . . . 6 (๐‘‹ โˆˆ Fin โ†” ๐’ซ ๐‘‹ โˆˆ Fin)
31, 2sylib 217 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐’ซ ๐‘‹ โˆˆ Fin)
4 slwsubg 19472 . . . . . . 7 (๐‘ฅ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ))
5 sylow3.x . . . . . . . . 9 ๐‘‹ = (Baseโ€˜๐บ)
65subgss 19001 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ) โ†’ ๐‘ฅ โŠ† ๐‘‹)
74, 6syl 17 . . . . . . 7 (๐‘ฅ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โ†’ ๐‘ฅ โŠ† ๐‘‹)
84, 7elpwd 4607 . . . . . 6 (๐‘ฅ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ๐’ซ ๐‘‹)
98ssriv 3985 . . . . 5 (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โŠ† ๐’ซ ๐‘‹
10 ssfi 9169 . . . . 5 ((๐’ซ ๐‘‹ โˆˆ Fin โˆง (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โŠ† ๐’ซ ๐‘‹) โ†’ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆˆ Fin)
113, 9, 10sylancl 586 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆˆ Fin)
12 hashcl 14312 . . . 4 ((๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆˆ Fin โ†’ (โ™ฏโ€˜(๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โˆˆ โ„•0)
1311, 12syl 17 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜(๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โˆˆ โ„•0)
1413nn0cnd 12530 . 2 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜(๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โˆˆ โ„‚)
15 sylow3.g . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ Grp)
16 sylow3lem2.n . . . . . . . 8 ๐‘ = {๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ โˆฃ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‹ ((๐‘ฅ + ๐‘ฆ) โˆˆ ๐พ โ†” (๐‘ฆ + ๐‘ฅ) โˆˆ ๐พ)}
17 sylow3lem1.a . . . . . . . 8 + = (+gโ€˜๐บ)
1816, 5, 17nmzsubg 19039 . . . . . . 7 (๐บ โˆˆ Grp โ†’ ๐‘ โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ))
19 eqid 2732 . . . . . . . 8 (๐บ ~QG ๐‘) = (๐บ ~QG ๐‘)
205, 19eqger 19052 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ) โ†’ (๐บ ~QG ๐‘) Er ๐‘‹)
2115, 18, 203syl 18 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐บ ~QG ๐‘) Er ๐‘‹)
2221qsss 8768 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹ / (๐บ ~QG ๐‘)) โŠ† ๐’ซ ๐‘‹)
233, 22ssfid 9263 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹ / (๐บ ~QG ๐‘)) โˆˆ Fin)
24 hashcl 14312 . . . 4 ((๐‘‹ / (๐บ ~QG ๐‘)) โˆˆ Fin โ†’ (โ™ฏโ€˜(๐‘‹ / (๐บ ~QG ๐‘))) โˆˆ โ„•0)
2523, 24syl 17 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜(๐‘‹ / (๐บ ~QG ๐‘))) โˆˆ โ„•0)
2625nn0cnd 12530 . 2 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜(๐‘‹ / (๐บ ~QG ๐‘))) โˆˆ โ„‚)
2715, 18syl 17 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ))
28 eqid 2732 . . . . . 6 (0gโ€˜๐บ) = (0gโ€˜๐บ)
2928subg0cl 19008 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ) โ†’ (0gโ€˜๐บ) โˆˆ ๐‘)
30 ne0i 4333 . . . . 5 ((0gโ€˜๐บ) โˆˆ ๐‘ โ†’ ๐‘ โ‰  โˆ…)
3127, 29, 303syl 18 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โ‰  โˆ…)
325subgss 19001 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ (SubGrpโ€˜๐บ) โ†’ ๐‘ โŠ† ๐‘‹)
3315, 18, 323syl 18 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โŠ† ๐‘‹)
341, 33ssfid 9263 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin)
35 hashnncl 14322 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ Fin โ†’ ((โ™ฏโ€˜๐‘) โˆˆ โ„• โ†” ๐‘ โ‰  โˆ…))
3634, 35syl 17 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ((โ™ฏโ€˜๐‘) โˆˆ โ„• โ†” ๐‘ โ‰  โˆ…))
3731, 36mpbird 256 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜๐‘) โˆˆ โ„•)
3837nncnd 12224 . 2 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜๐‘) โˆˆ โ„‚)
3937nnne0d 12258 . 2 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜๐‘) โ‰  0)
40 sylow3.p . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™)
41 sylow3lem1.d . . . . 5 โˆ’ = (-gโ€˜๐บ)
42 sylow3lem1.m . . . . 5 โŠ• = (๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹, ๐‘ฆ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โ†ฆ ran (๐‘ง โˆˆ ๐‘ฆ โ†ฆ ((๐‘ฅ + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ฅ)))
435, 15, 1, 40, 17, 41, 42sylow3lem1 19489 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ โŠ• โˆˆ (๐บ GrpAct (๐‘ƒ pSyl ๐บ)))
44 sylow3lem2.k . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ))
45 sylow3lem2.h . . . . 5 ๐ป = {๐‘ข โˆˆ ๐‘‹ โˆฃ (๐‘ข โŠ• ๐พ) = ๐พ}
46 eqid 2732 . . . . 5 (๐บ ~QG ๐ป) = (๐บ ~QG ๐ป)
47 eqid 2732 . . . . 5 {โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)} = {โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)}
485, 45, 46, 47orbsta2 19172 . . . 4 ((( โŠ• โˆˆ (๐บ GrpAct (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โˆง ๐พ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โˆง ๐‘‹ โˆˆ Fin) โ†’ (โ™ฏโ€˜๐‘‹) = ((โ™ฏโ€˜[๐พ]{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)}) ยท (โ™ฏโ€˜๐ป)))
4943, 44, 1, 48syl21anc 836 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜๐‘‹) = ((โ™ฏโ€˜[๐พ]{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)}) ยท (โ™ฏโ€˜๐ป)))
505, 19, 27, 1lagsubg2 19065 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜๐‘‹) = ((โ™ฏโ€˜(๐‘‹ / (๐บ ~QG ๐‘))) ยท (โ™ฏโ€˜๐‘)))
5147, 5gaorber 19166 . . . . . . . 8 ( โŠ• โˆˆ (๐บ GrpAct (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โ†’ {โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)} Er (๐‘ƒ pSyl ๐บ))
5243, 51syl 17 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ {โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)} Er (๐‘ƒ pSyl ๐บ))
5352ecss 8745 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ [๐พ]{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ))
5444adantr 481 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โ†’ ๐พ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ))
55 simpr 485 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โ†’ โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ))
561adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ Fin)
575, 56, 55, 54, 17, 41sylow2 19488 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โ†’ โˆƒ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹ โ„Ž = ran (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข)))
58 eqcom 2739 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ข โŠ• ๐พ) = โ„Ž โ†” โ„Ž = (๐‘ข โŠ• ๐พ))
59 simpr 485 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹) โ†’ ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹)
6054adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹) โ†’ ๐พ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ))
61 mptexg 7219 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐พ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โ†’ (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข)) โˆˆ V)
62 rnexg 7891 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข)) โˆˆ V โ†’ ran (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข)) โˆˆ V)
6360, 61, 623syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹) โ†’ ran (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข)) โˆˆ V)
64 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐‘ฅ = ๐‘ข โˆง ๐‘ฆ = ๐พ) โ†’ ๐‘ฆ = ๐พ)
65 simpl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐‘ฅ = ๐‘ข โˆง ๐‘ฆ = ๐พ) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ข)
6665oveq1d 7420 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐‘ฅ = ๐‘ข โˆง ๐‘ฆ = ๐พ) โ†’ (๐‘ฅ + ๐‘ง) = (๐‘ข + ๐‘ง))
6766, 65oveq12d 7423 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐‘ฅ = ๐‘ข โˆง ๐‘ฆ = ๐พ) โ†’ ((๐‘ฅ + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ฅ) = ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข))
6864, 67mpteq12dv 5238 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐‘ฅ = ๐‘ข โˆง ๐‘ฆ = ๐พ) โ†’ (๐‘ง โˆˆ ๐‘ฆ โ†ฆ ((๐‘ฅ + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ฅ)) = (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข)))
6968rneqd 5935 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐‘ฅ = ๐‘ข โˆง ๐‘ฆ = ๐พ) โ†’ ran (๐‘ง โˆˆ ๐‘ฆ โ†ฆ ((๐‘ฅ + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ฅ)) = ran (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข)))
7069, 42ovmpoga 7558 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐‘ข โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐พ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง ran (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข)) โˆˆ V) โ†’ (๐‘ข โŠ• ๐พ) = ran (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข)))
7159, 60, 63, 70syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . 12 (((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹) โ†’ (๐‘ข โŠ• ๐พ) = ran (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข)))
7271eqeq2d 2743 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹) โ†’ (โ„Ž = (๐‘ข โŠ• ๐พ) โ†” โ„Ž = ran (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข))))
7358, 72bitrid 282 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โˆง ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹) โ†’ ((๐‘ข โŠ• ๐พ) = โ„Ž โ†” โ„Ž = ran (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข))))
7473rexbidva 3176 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โ†’ (โˆƒ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹ (๐‘ข โŠ• ๐พ) = โ„Ž โ†” โˆƒ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹ โ„Ž = ran (๐‘ง โˆˆ ๐พ โ†ฆ ((๐‘ข + ๐‘ง) โˆ’ ๐‘ข))))
7557, 74mpbird 256 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โ†’ โˆƒ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹ (๐‘ข โŠ• ๐พ) = โ„Ž)
7647gaorb 19165 . . . . . . . 8 (๐พ{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)}โ„Ž โ†” (๐พ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘ข โˆˆ ๐‘‹ (๐‘ข โŠ• ๐พ) = โ„Ž))
7754, 55, 75, 76syl3anbrc 1343 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โ†’ ๐พ{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)}โ„Ž)
78 elecg 8742 . . . . . . . 8 ((โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง ๐พ โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โ†’ (โ„Ž โˆˆ [๐พ]{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)} โ†” ๐พ{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)}โ„Ž))
7955, 54, 78syl2anc 584 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โ†’ (โ„Ž โˆˆ [๐พ]{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)} โ†” ๐พ{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)}โ„Ž))
8077, 79mpbird 256 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง โ„Ž โˆˆ (๐‘ƒ pSyl ๐บ)) โ†’ โ„Ž โˆˆ [๐พ]{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)})
8153, 80eqelssd 4002 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ [๐พ]{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)} = (๐‘ƒ pSyl ๐บ))
8281fveq2d 6892 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜[๐พ]{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)}) = (โ™ฏโ€˜(๐‘ƒ pSyl ๐บ)))
835, 15, 1, 40, 17, 41, 42, 44, 45, 16sylow3lem2 19490 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐ป = ๐‘)
8483fveq2d 6892 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜๐ป) = (โ™ฏโ€˜๐‘))
8582, 84oveq12d 7423 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ((โ™ฏโ€˜[๐พ]{โŸจ๐‘ฅ, ๐‘ฆโŸฉ โˆฃ ({๐‘ฅ, ๐‘ฆ} โŠ† (๐‘ƒ pSyl ๐บ) โˆง โˆƒ๐‘” โˆˆ ๐‘‹ (๐‘” โŠ• ๐‘ฅ) = ๐‘ฆ)}) ยท (โ™ฏโ€˜๐ป)) = ((โ™ฏโ€˜(๐‘ƒ pSyl ๐บ)) ยท (โ™ฏโ€˜๐‘)))
8649, 50, 853eqtr3rd 2781 . 2 (๐œ‘ โ†’ ((โ™ฏโ€˜(๐‘ƒ pSyl ๐บ)) ยท (โ™ฏโ€˜๐‘)) = ((โ™ฏโ€˜(๐‘‹ / (๐บ ~QG ๐‘))) ยท (โ™ฏโ€˜๐‘)))
8714, 26, 38, 39, 86mulcan2ad 11846 1 (๐œ‘ โ†’ (โ™ฏโ€˜(๐‘ƒ pSyl ๐บ)) = (โ™ฏโ€˜(๐‘‹ / (๐บ ~QG ๐‘))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โ‰  wne 2940  โˆ€wral 3061  โˆƒwrex 3070  {crab 3432  Vcvv 3474   โŠ† wss 3947  โˆ…c0 4321  ๐’ซ cpw 4601  {cpr 4629   class class class wbr 5147  {copab 5209   โ†ฆ cmpt 5230  ran crn 5676  โ€˜cfv 6540  (class class class)co 7405   โˆˆ cmpo 7407   Er wer 8696  [cec 8697   / cqs 8698  Fincfn 8935   ยท cmul 11111  โ„•cn 12208  โ„•0cn0 12468  โ™ฏchash 14286  โ„™cprime 16604  Basecbs 17140  +gcplusg 17193  0gc0g 17381  Grpcgrp 18815  -gcsg 18817  SubGrpcsubg 18994   ~QG cqg 18996   GrpAct cga 19147   pSyl cslw 19389
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-disj 5113  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-omul 8467  df-er 8699  df-ec 8701  df-qs 8705  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-acn 9933  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-xnn0 12541  df-z 12555  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-clim 15428  df-sum 15629  df-dvds 16194  df-gcd 16432  df-prm 16605  df-pc 16766  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-0g 17383  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-submnd 18668  df-grp 18818  df-minusg 18819  df-sbg 18820  df-mulg 18945  df-subg 18997  df-eqg 18999  df-ghm 19084  df-ga 19148  df-od 19390  df-pgp 19392  df-slw 19393
This theorem is referenced by:  sylow3lem4  19492
  Copyright terms: Public domain W3C validator