Metamath Proof Explorer


Theorem elbigo2r

Description: Sufficient condition for a function to be of order G(x). (Contributed by AV, 18-May-2020)

Ref Expression
Assertion elbigo2r ( ( ( ๐บ : ๐ด โŸถ โ„ โˆง ๐ด โІ โ„ ) โˆง ( ๐น : ๐ต โŸถ โ„ โˆง ๐ต โІ ๐ด ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘€ ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ฮŸ โ€˜ ๐บ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 breq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ถ โ†’ ( ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ โ†” ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ ) )
2 1 imbi1d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ถ โ†’ ( ( ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ†” ( ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
3 2 ralbidv โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ถ โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
4 oveq1 โŠข ( ๐‘š = ๐‘€ โ†’ ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘€ ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
5 4 breq2d โŠข ( ๐‘š = ๐‘€ โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†” ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘€ ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
6 5 imbi2d โŠข ( ๐‘š = ๐‘€ โ†’ ( ( ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ†” ( ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘€ ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
7 6 ralbidv โŠข ( ๐‘š = ๐‘€ โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘€ ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
8 3 7 rspc2ev โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘€ ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
9 8 3ad2ant3 โŠข ( ( ( ๐บ : ๐ด โŸถ โ„ โˆง ๐ด โІ โ„ ) โˆง ( ๐น : ๐ต โŸถ โ„ โˆง ๐ต โІ ๐ด ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘€ ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
10 elbigo2 โŠข ( ( ( ๐บ : ๐ด โŸถ โ„ โˆง ๐ด โІ โ„ ) โˆง ( ๐น : ๐ต โŸถ โ„ โˆง ๐ต โІ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐น โˆˆ ( ฮŸ โ€˜ ๐บ ) โ†” โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
11 10 3adant3 โŠข ( ( ( ๐บ : ๐ด โŸถ โ„ โˆง ๐ด โІ โ„ ) โˆง ( ๐น : ๐ต โŸถ โ„ โˆง ๐ต โІ ๐ด ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘€ ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐น โˆˆ ( ฮŸ โ€˜ ๐บ ) โ†” โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘š ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
12 9 11 mpbird โŠข ( ( ( ๐บ : ๐ด โŸถ โ„ โˆง ๐ด โІ โ„ ) โˆง ( ๐น : ๐ต โŸถ โ„ โˆง ๐ต โІ ๐ด ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต ( ๐ถ โ‰ค ๐‘ฅ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰ค ( ๐‘€ ยท ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ฮŸ โ€˜ ๐บ ) )