Metamath Proof Explorer


Theorem odmodnn0

Description: Reduce the argument of a group multiple by modding out the order of the element. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses odcl.1 X=BaseG
odcl.2 O=odG
odid.3 ·˙=G
odid.4 0˙=0G
Assertion odmodnn0 GMndAXN0OANmodOA·˙A=N·˙A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 odcl.1 X=BaseG
2 odcl.2 O=odG
3 odid.3 ·˙=G
4 odid.4 0˙=0G
5 simpl1 GMndAXN0OAGMnd
6 nnnn0 OAOA0
7 6 adantl GMndAXN0OAOA0
8 simpl3 GMndAXN0OAN0
9 8 nn0red GMndAXN0OAN
10 nnrp OAOA+
11 10 adantl GMndAXN0OAOA+
12 9 11 rerpdivcld GMndAXN0OANOA
13 8 nn0ge0d GMndAXN0OA0N
14 nnre OAOA
15 14 adantl GMndAXN0OAOA
16 nngt0 OA0<OA
17 16 adantl GMndAXN0OA0<OA
18 divge0 N0NOA0<OA0NOA
19 9 13 15 17 18 syl22anc GMndAXN0OA0NOA
20 flge0nn0 NOA0NOANOA0
21 12 19 20 syl2anc GMndAXN0OANOA0
22 7 21 nn0mulcld GMndAXN0OAOANOA0
23 8 nn0zd GMndAXN0OAN
24 zmodcl NOANmodOA0
25 23 24 sylancom GMndAXN0OANmodOA0
26 simpl2 GMndAXN0OAAX
27 eqid +G=+G
28 1 3 27 mulgnn0dir GMndOANOA0NmodOA0AXOANOA+NmodOA·˙A=OANOA·˙A+GNmodOA·˙A
29 5 22 25 26 28 syl13anc GMndAXN0OAOANOA+NmodOA·˙A=OANOA·˙A+GNmodOA·˙A
30 15 recnd GMndAXN0OAOA
31 21 nn0cnd GMndAXN0OANOA
32 30 31 mulcomd GMndAXN0OAOANOA=NOAOA
33 32 oveq1d GMndAXN0OAOANOA·˙A=NOAOA·˙A
34 1 3 mulgnn0ass GMndNOA0OA0AXNOAOA·˙A=NOA·˙OA·˙A
35 5 21 7 26 34 syl13anc GMndAXN0OANOAOA·˙A=NOA·˙OA·˙A
36 1 2 3 4 odid AXOA·˙A=0˙
37 26 36 syl GMndAXN0OAOA·˙A=0˙
38 37 oveq2d GMndAXN0OANOA·˙OA·˙A=NOA·˙0˙
39 1 3 4 mulgnn0z GMndNOA0NOA·˙0˙=0˙
40 5 21 39 syl2anc GMndAXN0OANOA·˙0˙=0˙
41 38 40 eqtrd GMndAXN0OANOA·˙OA·˙A=0˙
42 35 41 eqtrd GMndAXN0OANOAOA·˙A=0˙
43 33 42 eqtrd GMndAXN0OAOANOA·˙A=0˙
44 43 oveq1d GMndAXN0OAOANOA·˙A+GNmodOA·˙A=0˙+GNmodOA·˙A
45 29 44 eqtrd GMndAXN0OAOANOA+NmodOA·˙A=0˙+GNmodOA·˙A
46 modval NOA+NmodOA=NOANOA
47 9 11 46 syl2anc GMndAXN0OANmodOA=NOANOA
48 47 oveq2d GMndAXN0OAOANOA+NmodOA=OANOA+N-OANOA
49 22 nn0cnd GMndAXN0OAOANOA
50 8 nn0cnd GMndAXN0OAN
51 49 50 pncan3d GMndAXN0OAOANOA+N-OANOA=N
52 48 51 eqtrd GMndAXN0OAOANOA+NmodOA=N
53 52 oveq1d GMndAXN0OAOANOA+NmodOA·˙A=N·˙A
54 1 3 5 25 26 mulgnn0cld GMndAXN0OANmodOA·˙AX
55 1 27 4 mndlid GMndNmodOA·˙AX0˙+GNmodOA·˙A=NmodOA·˙A
56 5 54 55 syl2anc GMndAXN0OA0˙+GNmodOA·˙A=NmodOA·˙A
57 45 53 56 3eqtr3rd GMndAXN0OANmodOA·˙A=N·˙A