MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lagsubg Structured version   Unicode version

Theorem lagsubg 15847
Description: Lagrange theorem for Groups: the order of any subgroup of a finite group is a divisor of the order of the group. This is Metamath 100 proof #71. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Jul-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Aug-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
lagsubg.1  |-  X  =  ( Base `  G
)
Assertion
Ref Expression
lagsubg  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ( # `
 Y )  ||  ( # `  X ) )

Proof of Theorem lagsubg
StepHypRef Expression
1 simpr 461 . . . . . . 7  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  X  e.  Fin )
2 pwfi 7709 . . . . . . 7  |-  ( X  e.  Fin  <->  ~P X  e.  Fin )
31, 2sylib 196 . . . . . 6  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ~P X  e.  Fin )
4 lagsubg.1 . . . . . . . . 9  |-  X  =  ( Base `  G
)
5 eqid 2451 . . . . . . . . 9  |-  ( G ~QG  Y )  =  ( G ~QG  Y )
64, 5eqger 15835 . . . . . . . 8  |-  ( Y  e.  (SubGrp `  G
)  ->  ( G ~QG  Y
)  Er  X )
76adantr 465 . . . . . . 7  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ( G ~QG  Y )  Er  X
)
87qsss 7263 . . . . . 6  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ( X /. ( G ~QG  Y ) )  C_  ~P X
)
9 ssfi 7636 . . . . . 6  |-  ( ( ~P X  e.  Fin  /\  ( X /. ( G ~QG  Y ) )  C_  ~P X )  ->  ( X /. ( G ~QG  Y ) )  e.  Fin )
103, 8, 9syl2anc 661 . . . . 5  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ( X /. ( G ~QG  Y ) )  e.  Fin )
11 hashcl 12229 . . . . 5  |-  ( ( X /. ( G ~QG  Y ) )  e.  Fin  ->  ( # `  ( X /. ( G ~QG  Y ) ) )  e.  NN0 )
1210, 11syl 16 . . . 4  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ( # `
 ( X /. ( G ~QG  Y ) ) )  e.  NN0 )
1312nn0zd 10848 . . 3  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ( # `
 ( X /. ( G ~QG  Y ) ) )  e.  ZZ )
14 id 22 . . . . . 6  |-  ( X  e.  Fin  ->  X  e.  Fin )
154subgss 15786 . . . . . 6  |-  ( Y  e.  (SubGrp `  G
)  ->  Y  C_  X
)
16 ssfi 7636 . . . . . 6  |-  ( ( X  e.  Fin  /\  Y  C_  X )  ->  Y  e.  Fin )
1714, 15, 16syl2anr 478 . . . . 5  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  Y  e.  Fin )
18 hashcl 12229 . . . . 5  |-  ( Y  e.  Fin  ->  ( # `
 Y )  e. 
NN0 )
1917, 18syl 16 . . . 4  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ( # `
 Y )  e. 
NN0 )
2019nn0zd 10848 . . 3  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ( # `
 Y )  e.  ZZ )
21 dvdsmul2 13659 . . 3  |-  ( ( ( # `  ( X /. ( G ~QG  Y ) ) )  e.  ZZ  /\  ( # `  Y
)  e.  ZZ )  ->  ( # `  Y
)  ||  ( ( # `
 ( X /. ( G ~QG  Y ) ) )  x.  ( # `  Y
) ) )
2213, 20, 21syl2anc 661 . 2  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ( # `
 Y )  ||  ( ( # `  ( X /. ( G ~QG  Y ) ) )  x.  ( # `
 Y ) ) )
23 simpl 457 . . 3  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  Y  e.  (SubGrp `  G )
)
244, 5, 23, 1lagsubg2 15846 . 2  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ( # `
 X )  =  ( ( # `  ( X /. ( G ~QG  Y ) ) )  x.  ( # `
 Y ) ) )
2522, 24breqtrrd 4418 1  |-  ( ( Y  e.  (SubGrp `  G )  /\  X  e.  Fin )  ->  ( # `
 Y )  ||  ( # `  X ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 369    = wceq 1370    e. wcel 1758    C_ wss 3428   ~Pcpw 3960   class class class wbr 4392   ` cfv 5518  (class class class)co 6192    Er wer 7200   /.cqs 7202   Fincfn 7412    x. cmul 9390   NN0cn0 10682   ZZcz 10749   #chash 12206    || cdivides 13639   Basecbs 14278  SubGrpcsubg 15779   ~QG cqg 15781
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1592  ax-4 1603  ax-5 1671  ax-6 1710  ax-7 1730  ax-8 1760  ax-9 1762  ax-10 1777  ax-11 1782  ax-12 1794  ax-13 1952  ax-ext 2430  ax-rep 4503  ax-sep 4513  ax-nul 4521  ax-pow 4570  ax-pr 4631  ax-un 6474  ax-inf2 7950  ax-cnex 9441  ax-resscn 9442  ax-1cn 9443  ax-icn 9444  ax-addcl 9445  ax-addrcl 9446  ax-mulcl 9447  ax-mulrcl 9448  ax-mulcom 9449  ax-addass 9450  ax-mulass 9451  ax-distr 9452  ax-i2m1 9453  ax-1ne0 9454  ax-1rid 9455  ax-rnegex 9456  ax-rrecex 9457  ax-cnre 9458  ax-pre-lttri 9459  ax-pre-lttrn 9460  ax-pre-ltadd 9461  ax-pre-mulgt0 9462  ax-pre-sup 9463
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1373  df-fal 1376  df-ex 1588  df-nf 1591  df-sb 1703  df-eu 2264  df-mo 2265  df-clab 2437  df-cleq 2443  df-clel 2446  df-nfc 2601  df-ne 2646  df-nel 2647  df-ral 2800  df-rex 2801  df-reu 2802  df-rmo 2803  df-rab 2804  df-v 3072  df-sbc 3287  df-csb 3389  df-dif 3431  df-un 3433  df-in 3435  df-ss 3442  df-pss 3444  df-nul 3738  df-if 3892  df-pw 3962  df-sn 3978  df-pr 3980  df-tp 3982  df-op 3984  df-uni 4192  df-int 4229  df-iun 4273  df-disj 4363  df-br 4393  df-opab 4451  df-mpt 4452  df-tr 4486  df-eprel 4732  df-id 4736  df-po 4741  df-so 4742  df-fr 4779  df-se 4780  df-we 4781  df-ord 4822  df-on 4823  df-lim 4824  df-suc 4825  df-xp 4946  df-rel 4947  df-cnv 4948  df-co 4949  df-dm 4950  df-rn 4951  df-res 4952  df-ima 4953  df-iota 5481  df-fun 5520  df-fn 5521  df-f 5522  df-f1 5523  df-fo 5524  df-f1o 5525  df-fv 5526  df-isom 5527  df-riota 6153  df-ov 6195  df-oprab 6196  df-mpt2 6197  df-om 6579  df-1st 6679  df-2nd 6680  df-recs 6934  df-rdg 6968  df-1o 7022  df-2o 7023  df-oadd 7026  df-er 7203  df-ec 7205  df-qs 7209  df-map 7318  df-en 7413  df-dom 7414  df-sdom 7415  df-fin 7416  df-sup 7794  df-oi 7827  df-card 8212  df-pnf 9523  df-mnf 9524  df-xr 9525  df-ltxr 9526  df-le 9527  df-sub 9700  df-neg 9701  df-div 10097  df-nn 10426  df-2 10483  df-3 10484  df-n0 10683  df-z 10750  df-uz 10965  df-rp 11095  df-fz 11541  df-fzo 11652  df-seq 11910  df-exp 11969  df-hash 12207  df-cj 12692  df-re 12693  df-im 12694  df-sqr 12828  df-abs 12829  df-clim 13070  df-sum 13268  df-dvds 13640  df-ndx 14281  df-slot 14282  df-base 14283  df-sets 14284  df-ress 14285  df-plusg 14355  df-0g 14484  df-mnd 15519  df-grp 15649  df-minusg 15650  df-subg 15782  df-eqg 15784
This theorem is referenced by:  oddvds2  16173  fislw  16230  sylow3lem4  16235  ablfacrp2  16675  ablfac1c  16679  ablfac1eu  16681
  Copyright terms: Public domain W3C validator