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Theorem odeq 16701
Description: The oddvds 16698 property uniquely defines the group order. (Contributed by Stefan O'Rear, 6-Sep-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
odcl.1  |-  X  =  ( Base `  G
)
odcl.2  |-  O  =  ( od `  G
)
odid.3  |-  .x.  =  (.g
`  G )
odid.4  |-  .0.  =  ( 0g `  G )
Assertion
Ref Expression
odeq  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( N  =  ( O `  A )  <->  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) ) )
Distinct variable groups:    y,  .0.    y, A    y, N    y, O    y,  .x.    y, G    y, X

Proof of Theorem odeq
StepHypRef Expression
1 nn0z 10908 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  NN0  ->  y  e.  ZZ )
2 odcl.1 . . . . . . . 8  |-  X  =  ( Base `  G
)
3 odcl.2 . . . . . . . 8  |-  O  =  ( od `  G
)
4 odid.3 . . . . . . . 8  |-  .x.  =  (.g
`  G )
5 odid.4 . . . . . . . 8  |-  .0.  =  ( 0g `  G )
62, 3, 4, 5oddvds 16698 . . . . . . 7  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  y  e.  ZZ )  ->  ( ( O `  A )  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )
71, 6syl3an3 1263 . . . . . 6  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  y  e.  NN0 )  -> 
( ( O `  A )  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )
873expa 1196 . . . . 5  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X )  /\  y  e.  NN0 )  ->  ( ( O `
 A )  ||  y 
<->  ( y  .x.  A
)  =  .0.  )
)
98ralrimiva 2871 . . . 4  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X )  ->  A. y  e.  NN0  ( ( O `  A )  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )
10 breq1 4459 . . . . . 6  |-  ( N  =  ( O `  A )  ->  ( N  ||  y  <->  ( O `  A )  ||  y
) )
1110bibi1d 319 . . . . 5  |-  ( N  =  ( O `  A )  ->  (
( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  )  <->  ( ( O `  A )  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) ) )
1211ralbidv 2896 . . . 4  |-  ( N  =  ( O `  A )  ->  ( A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  )  <->  A. y  e.  NN0  ( ( O `  A )  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) ) )
139, 12syl5ibrcom 222 . . 3  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X )  ->  ( N  =  ( O `  A )  ->  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) ) )
14133adant3 1016 . 2  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( N  =  ( O `  A )  ->  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) ) )
15 simpl3 1001 . . . 4  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  N  e.  NN0 )
16 simpl2 1000 . . . . 5  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  A  e.  X )
172, 3odcl 16687 . . . . 5  |-  ( A  e.  X  ->  ( O `  A )  e.  NN0 )
1816, 17syl 16 . . . 4  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  ( O `  A )  e.  NN0 )
192, 3, 4, 5odid 16689 . . . . . 6  |-  ( A  e.  X  ->  (
( O `  A
)  .x.  A )  =  .0.  )
2016, 19syl 16 . . . . 5  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  (
( O `  A
)  .x.  A )  =  .0.  )
21173ad2ant2 1018 . . . . . 6  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( O `  A
)  e.  NN0 )
22 breq2 4460 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  ( O `  A )  ->  ( N  ||  y  <->  N  ||  ( O `  A )
) )
23 oveq1 6303 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  ( O `  A )  ->  (
y  .x.  A )  =  ( ( O `
 A )  .x.  A ) )
2423eqeq1d 2459 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  ( O `  A )  ->  (
( y  .x.  A
)  =  .0.  <->  ( ( O `  A )  .x.  A )  =  .0.  ) )
2522, 24bibi12d 321 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( O `  A )  ->  (
( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  )  <->  ( N  ||  ( O `  A
)  <->  ( ( O `
 A )  .x.  A )  =  .0.  ) ) )
2625rspcva 3208 . . . . . 6  |-  ( ( ( O `  A
)  e.  NN0  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  ( N  ||  ( O `  A )  <->  ( ( O `  A )  .x.  A )  =  .0.  ) )
2721, 26sylan 471 . . . . 5  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  ( N  ||  ( O `  A )  <->  ( ( O `  A )  .x.  A )  =  .0.  ) )
2820, 27mpbird 232 . . . 4  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  N  ||  ( O `  A
) )
29 nn0z 10908 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  ZZ )
30 iddvds 14009 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ZZ  ->  N  ||  N )
3115, 29, 303syl 20 . . . . . 6  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  N  ||  N )
32 breq2 4460 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  N  ->  ( N  ||  y  <->  N  ||  N
) )
33 oveq1 6303 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  N  ->  (
y  .x.  A )  =  ( N  .x.  A ) )
3433eqeq1d 2459 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  N  ->  (
( y  .x.  A
)  =  .0.  <->  ( N  .x.  A )  =  .0.  ) )
3532, 34bibi12d 321 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  N  ->  (
( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  )  <->  ( N  ||  N  <->  ( N  .x.  A )  =  .0.  ) ) )
3635rspcva 3208 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  ( N  ||  N  <->  ( N  .x.  A )  =  .0.  ) )
37363ad2antl3 1160 . . . . . 6  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  ( N  ||  N  <->  ( N  .x.  A )  =  .0.  ) )
3831, 37mpbid 210 . . . . 5  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  ( N  .x.  A )  =  .0.  )
392, 3, 4, 5oddvds 16698 . . . . . . 7  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( ( O `  A )  ||  N  <->  ( N  .x.  A )  =  .0.  ) )
4029, 39syl3an3 1263 . . . . . 6  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( ( O `  A )  ||  N  <->  ( N  .x.  A )  =  .0.  ) )
4140adantr 465 . . . . 5  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  (
( O `  A
)  ||  N  <->  ( N  .x.  A )  =  .0.  ) )
4238, 41mpbird 232 . . . 4  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  ( O `  A )  ||  N )
43 dvdseq 14045 . . . 4  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  ( O `  A
)  e.  NN0 )  /\  ( N  ||  ( O `  A )  /\  ( O `  A
)  ||  N )
)  ->  N  =  ( O `  A ) )
4415, 18, 28, 42, 43syl22anc 1229 . . 3  |-  ( ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  /\  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) )  ->  N  =  ( O `  A ) )
4544ex 434 . 2  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( A. y  e. 
NN0  ( N  ||  y 
<->  ( y  .x.  A
)  =  .0.  )  ->  N  =  ( O `
 A ) ) )
4614, 45impbid 191 1  |-  ( ( G  e.  Grp  /\  A  e.  X  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( N  =  ( O `  A )  <->  A. y  e.  NN0  ( N  ||  y  <->  ( y  .x.  A )  =  .0.  ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 973    = wceq 1395    e. wcel 1819   A.wral 2807   class class class wbr 4456   ` cfv 5594  (class class class)co 6296   NN0cn0 10816   ZZcz 10885    || cdvds 13998   Basecbs 14644   0gc0g 14857   Grpcgrp 16180  .gcmg 16183   odcod 16676
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1619  ax-4 1632  ax-5 1705  ax-6 1748  ax-7 1791  ax-8 1821  ax-9 1823  ax-10 1838  ax-11 1843  ax-12 1855  ax-13 2000  ax-ext 2435  ax-rep 4568  ax-sep 4578  ax-nul 4586  ax-pow 4634  ax-pr 4695  ax-un 6591  ax-inf2 8075  ax-cnex 9565  ax-resscn 9566  ax-1cn 9567  ax-icn 9568  ax-addcl 9569  ax-addrcl 9570  ax-mulcl 9571  ax-mulrcl 9572  ax-mulcom 9573  ax-addass 9574  ax-mulass 9575  ax-distr 9576  ax-i2m1 9577  ax-1ne0 9578  ax-1rid 9579  ax-rnegex 9580  ax-rrecex 9581  ax-cnre 9582  ax-pre-lttri 9583  ax-pre-lttrn 9584  ax-pre-ltadd 9585  ax-pre-mulgt0 9586  ax-pre-sup 9587
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1398  df-ex 1614  df-nf 1618  df-sb 1741  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2443  df-cleq 2449  df-clel 2452  df-nfc 2607  df-ne 2654  df-nel 2655  df-ral 2812  df-rex 2813  df-reu 2814  df-rmo 2815  df-rab 2816  df-v 3111  df-sbc 3328  df-csb 3431  df-dif 3474  df-un 3476  df-in 3478  df-ss 3485  df-pss 3487  df-nul 3794  df-if 3945  df-pw 4017  df-sn 4033  df-pr 4035  df-tp 4037  df-op 4039  df-uni 4252  df-iun 4334  df-br 4457  df-opab 4516  df-mpt 4517  df-tr 4551  df-eprel 4800  df-id 4804  df-po 4809  df-so 4810  df-fr 4847  df-we 4849  df-ord 4890  df-on 4891  df-lim 4892  df-suc 4893  df-xp 5014  df-rel 5015  df-cnv 5016  df-co 5017  df-dm 5018  df-rn 5019  df-res 5020  df-ima 5021  df-iota 5557  df-fun 5596  df-fn 5597  df-f 5598  df-f1 5599  df-fo 5600  df-f1o 5601  df-fv 5602  df-riota 6258  df-ov 6299  df-oprab 6300  df-mpt2 6301  df-om 6700  df-1st 6799  df-2nd 6800  df-recs 7060  df-rdg 7094  df-er 7329  df-en 7536  df-dom 7537  df-sdom 7538  df-sup 7919  df-pnf 9647  df-mnf 9648  df-xr 9649  df-ltxr 9650  df-le 9651  df-sub 9826  df-neg 9827  df-div 10228  df-nn 10557  df-2 10615  df-3 10616  df-n0 10817  df-z 10886  df-uz 11107  df-rp 11246  df-fz 11698  df-fl 11932  df-mod 12000  df-seq 12111  df-exp 12170  df-cj 12944  df-re 12945  df-im 12946  df-sqrt 13080  df-abs 13081  df-dvds 13999  df-0g 14859  df-mgm 15999  df-sgrp 16038  df-mnd 16048  df-grp 16184  df-minusg 16185  df-sbg 16186  df-mulg 16187  df-od 16680
This theorem is referenced by:  odval2  16702  proot1ex  31365
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