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Theorem pgpfac1lem3a

Description: Lemma for pgpfac1 . (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jun-2016)

Ref Expression
Hypotheses pgpfac1.k K = mrCls SubGrp G
pgpfac1.s S = K A
pgpfac1.b B = Base G
pgpfac1.o O = od G
pgpfac1.e E = gEx G
pgpfac1.z 0 ˙ = 0 G
pgpfac1.l ˙ = LSSum G
pgpfac1.p φ P pGrp G
pgpfac1.g φ G Abel
pgpfac1.n φ B Fin
pgpfac1.oe φ O A = E
pgpfac1.u φ U SubGrp G
pgpfac1.au φ A U
pgpfac1.w φ W SubGrp G
pgpfac1.i φ S W = 0 ˙
pgpfac1.ss φ S ˙ W U
pgpfac1.2 φ w SubGrp G w U A w ¬ S ˙ W w
pgpfac1.c φ C U S ˙ W
pgpfac1.mg · ˙ = G
pgpfac1.m φ M
pgpfac1.mw φ P · ˙ C + G M · ˙ A W
Assertion pgpfac1lem3a φ P E P M

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pgpfac1.k K = mrCls SubGrp G
2 pgpfac1.s S = K A
3 pgpfac1.b B = Base G
4 pgpfac1.o O = od G
5 pgpfac1.e E = gEx G
6 pgpfac1.z 0 ˙ = 0 G
7 pgpfac1.l ˙ = LSSum G
8 pgpfac1.p φ P pGrp G
9 pgpfac1.g φ G Abel
10 pgpfac1.n φ B Fin
11 pgpfac1.oe φ O A = E
12 pgpfac1.u φ U SubGrp G
13 pgpfac1.au φ A U
14 pgpfac1.w φ W SubGrp G
15 pgpfac1.i φ S W = 0 ˙
16 pgpfac1.ss φ S ˙ W U
17 pgpfac1.2 φ w SubGrp G w U A w ¬ S ˙ W w
18 pgpfac1.c φ C U S ˙ W
19 pgpfac1.mg · ˙ = G
20 pgpfac1.m φ M
21 pgpfac1.mw φ P · ˙ C + G M · ˙ A W
22 18 eldifbd φ ¬ C S ˙ W
23 pgpprm P pGrp G P
24 8 23 syl φ P
25 ablgrp G Abel G Grp
26 9 25 syl φ G Grp
27 3 5 gexcl2 G Grp B Fin E
28 26 10 27 syl2anc φ E
29 pceq0 P E P pCnt E = 0 ¬ P E
30 24 28 29 syl2anc φ P pCnt E = 0 ¬ P E
31 oveq2 P pCnt E = 0 P P pCnt E = P 0
32 30 31 syl6bir φ ¬ P E P P pCnt E = P 0
33 3 grpbn0 G Grp B
34 26 33 syl φ B
35 hashnncl B Fin B B
36 10 35 syl φ B B
37 34 36 mpbird φ B
38 24 37 pccld φ P pCnt B 0
39 3 5 gexdvds3 G Grp B Fin E B
40 26 10 39 syl2anc φ E B
41 3 pgphash P pGrp G B Fin B = P P pCnt B
42 8 10 41 syl2anc φ B = P P pCnt B
43 40 42 breqtrd φ E P P pCnt B
44 oveq2 k = P pCnt B P k = P P pCnt B
45 44 breq2d k = P pCnt B E P k E P P pCnt B
46 45 rspcev P pCnt B 0 E P P pCnt B k 0 E P k
47 38 43 46 syl2anc φ k 0 E P k
48 pcprmpw2 P E k 0 E P k E = P P pCnt E
49 24 28 48 syl2anc φ k 0 E P k E = P P pCnt E
50 47 49 mpbid φ E = P P pCnt E
51 50 eqcomd φ P P pCnt E = E
52 prmnn P P
53 24 52 syl φ P
54 53 nncnd φ P
55 54 exp0d φ P 0 = 1
56 51 55 eqeq12d φ P P pCnt E = P 0 E = 1
57 26 grpmndd φ G Mnd
58 3 5 gex1 G Mnd E = 1 B 1 𝑜
59 57 58 syl φ E = 1 B 1 𝑜
60 56 59 bitrd φ P P pCnt E = P 0 B 1 𝑜
61 32 60 sylibd φ ¬ P E B 1 𝑜
62 3 subgacs G Grp SubGrp G ACS B
63 26 62 syl φ SubGrp G ACS B
64 63 acsmred φ SubGrp G Moore B
65 3 subgss U SubGrp G U B
66 12 65 syl φ U B
67 66 13 sseldd φ A B
68 1 mrcsncl SubGrp G Moore B A B K A SubGrp G
69 64 67 68 syl2anc φ K A SubGrp G
70 2 69 eqeltrid φ S SubGrp G
71 7 lsmsubg2 G Abel S SubGrp G W SubGrp G S ˙ W SubGrp G
72 9 70 14 71 syl3anc φ S ˙ W SubGrp G
73 6 subg0cl S ˙ W SubGrp G 0 ˙ S ˙ W
74 72 73 syl φ 0 ˙ S ˙ W
75 74 snssd φ 0 ˙ S ˙ W
76 75 adantr φ B 1 𝑜 0 ˙ S ˙ W
77 18 eldifad φ C U
78 66 77 sseldd φ C B
79 78 adantr φ B 1 𝑜 C B
80 3 6 grpidcl G Grp 0 ˙ B
81 26 80 syl φ 0 ˙ B
82 en1eqsn 0 ˙ B B 1 𝑜 B = 0 ˙
83 81 82 sylan φ B 1 𝑜 B = 0 ˙
84 79 83 eleqtrd φ B 1 𝑜 C 0 ˙
85 76 84 sseldd φ B 1 𝑜 C S ˙ W
86 85 ex φ B 1 𝑜 C S ˙ W
87 61 86 syld φ ¬ P E C S ˙ W
88 22 87 mt3d φ P E
89 28 nncnd φ E
90 53 nnne0d φ P 0
91 89 54 90 divcan1d φ E P P = E
92 11 91 eqtr4d φ O A = E P P
93 nndivdvds E P P E E P
94 28 53 93 syl2anc φ P E E P
95 88 94 mpbid φ E P
96 95 nnzd φ E P
97 96 20 zmulcld φ E P M
98 67 snssd φ A B
99 64 1 98 mrcssidd φ A K A
100 99 2 sseqtrrdi φ A S
101 snssg A U A S A S
102 13 101 syl φ A S A S
103 100 102 mpbird φ A S
104 19 subgmulgcl S SubGrp G E P M A S E P M · ˙ A S
105 70 97 103 104 syl3anc φ E P M · ˙ A S
106 prmz P P
107 24 106 syl φ P
108 3 19 mulgcl G Grp P C B P · ˙ C B
109 26 107 78 108 syl3anc φ P · ˙ C B
110 3 19 mulgcl G Grp M A B M · ˙ A B
111 26 20 67 110 syl3anc φ M · ˙ A B
112 eqid + G = + G
113 3 19 112 mulgdi G Abel E P P · ˙ C B M · ˙ A B E P · ˙ P · ˙ C + G M · ˙ A = E P · ˙ P · ˙ C + G E P · ˙ M · ˙ A
114 9 96 109 111 113 syl13anc φ E P · ˙ P · ˙ C + G M · ˙ A = E P · ˙ P · ˙ C + G E P · ˙ M · ˙ A
115 91 oveq1d φ E P P · ˙ C = E · ˙ C
116 3 19 mulgass G Grp E P P C B E P P · ˙ C = E P · ˙ P · ˙ C
117 26 96 107 78 116 syl13anc φ E P P · ˙ C = E P · ˙ P · ˙ C
118 3 5 19 6 gexid C B E · ˙ C = 0 ˙
119 78 118 syl φ E · ˙ C = 0 ˙
120 115 117 119 3eqtr3rd φ 0 ˙ = E P · ˙ P · ˙ C
121 3 19 mulgass G Grp E P M A B E P M · ˙ A = E P · ˙ M · ˙ A
122 26 96 20 67 121 syl13anc φ E P M · ˙ A = E P · ˙ M · ˙ A
123 120 122 oveq12d φ 0 ˙ + G E P M · ˙ A = E P · ˙ P · ˙ C + G E P · ˙ M · ˙ A
124 3 subgss S SubGrp G S B
125 70 124 syl φ S B
126 125 105 sseldd φ E P M · ˙ A B
127 3 112 6 grplid G Grp E P M · ˙ A B 0 ˙ + G E P M · ˙ A = E P M · ˙ A
128 26 126 127 syl2anc φ 0 ˙ + G E P M · ˙ A = E P M · ˙ A
129 114 123 128 3eqtr2d φ E P · ˙ P · ˙ C + G M · ˙ A = E P M · ˙ A
130 19 subgmulgcl W SubGrp G E P P · ˙ C + G M · ˙ A W E P · ˙ P · ˙ C + G M · ˙ A W
131 14 96 21 130 syl3anc φ E P · ˙ P · ˙ C + G M · ˙ A W
132 129 131 eqeltrrd φ E P M · ˙ A W
133 105 132 elind φ E P M · ˙ A S W
134 133 15 eleqtrd φ E P M · ˙ A 0 ˙
135 elsni E P M · ˙ A 0 ˙ E P M · ˙ A = 0 ˙
136 134 135 syl φ E P M · ˙ A = 0 ˙
137 3 4 19 6 oddvds G Grp A B E P M O A E P M E P M · ˙ A = 0 ˙
138 26 67 97 137 syl3anc φ O A E P M E P M · ˙ A = 0 ˙
139 136 138 mpbird φ O A E P M
140 92 139 eqbrtrrd φ E P P E P M
141 95 nnne0d φ E P 0
142 dvdscmulr P M E P E P 0 E P P E P M P M
143 107 20 96 141 142 syl112anc φ E P P E P M P M
144 140 143 mpbid φ P M
145 88 144 jca φ P E P M