Metamath Proof Explorer


Theorem rprmdvdspow

Description: If a prime element divides a ring "power", it divides the term. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses rprmdvdspow.b B = Base R
rprmdvdspow.p P = RPrime R
rprmdvdspow.d ˙ = r R
rprmdvdspow.m M = mulGrp R
rprmdvdspow.o × ˙ = M
rprmdvdspow.r φ R CRing
rprmdvdspow.x φ X B
rprmdvdspow.q φ Q P
rprmdvdspow.n φ N 0
rprmdvdspow.1 φ Q ˙ N × ˙ X
Assertion rprmdvdspow φ Q ˙ X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rprmdvdspow.b B = Base R
2 rprmdvdspow.p P = RPrime R
3 rprmdvdspow.d ˙ = r R
4 rprmdvdspow.m M = mulGrp R
5 rprmdvdspow.o × ˙ = M
6 rprmdvdspow.r φ R CRing
7 rprmdvdspow.x φ X B
8 rprmdvdspow.q φ Q P
9 rprmdvdspow.n φ N 0
10 rprmdvdspow.1 φ Q ˙ N × ˙ X
11 oveq1 i = 0 i × ˙ X = 0 × ˙ X
12 11 breq2d i = 0 Q ˙ i × ˙ X Q ˙ 0 × ˙ X
13 12 imbi1d i = 0 Q ˙ i × ˙ X Q ˙ X Q ˙ 0 × ˙ X Q ˙ X
14 oveq1 i = n i × ˙ X = n × ˙ X
15 14 breq2d i = n Q ˙ i × ˙ X Q ˙ n × ˙ X
16 15 imbi1d i = n Q ˙ i × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X
17 oveq1 i = n + 1 i × ˙ X = n + 1 × ˙ X
18 17 breq2d i = n + 1 Q ˙ i × ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X
19 18 imbi1d i = n + 1 Q ˙ i × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X Q ˙ X
20 oveq1 i = N i × ˙ X = N × ˙ X
21 20 breq2d i = N Q ˙ i × ˙ X Q ˙ N × ˙ X
22 21 imbi1d i = N Q ˙ i × ˙ X Q ˙ X Q ˙ N × ˙ X Q ˙ X
23 4 1 mgpbas B = Base M
24 eqid 1 R = 1 R
25 4 24 ringidval 1 R = 0 M
26 23 25 5 mulg0 X B 0 × ˙ X = 1 R
27 7 26 syl φ 0 × ˙ X = 1 R
28 27 breq2d φ Q ˙ 0 × ˙ X Q ˙ 1 R
29 28 biimpa φ Q ˙ 0 × ˙ X Q ˙ 1 R
30 24 3 2 6 8 rprmndvdsr1 φ ¬ Q ˙ 1 R
31 30 adantr φ Q ˙ 0 × ˙ X ¬ Q ˙ 1 R
32 29 31 pm2.21dd φ Q ˙ 0 × ˙ X Q ˙ X
33 32 ex φ Q ˙ 0 × ˙ X Q ˙ X
34 simpllr φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X Q ˙ n × ˙ X Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X
35 34 syldbl2 φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X
36 simpr φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X Q ˙ X Q ˙ X
37 eqid R = R
38 6 ad3antrrr φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X R CRing
39 8 ad3antrrr φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X Q P
40 6 crngringd φ R Ring
41 4 ringmgp R Ring M Mnd
42 40 41 syl φ M Mnd
43 42 ad3antrrr φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X M Mnd
44 simpllr φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X n 0
45 7 ad3antrrr φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X X B
46 23 5 43 44 45 mulgnn0cld φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X n × ˙ X B
47 42 adantr φ n 0 M Mnd
48 simpr φ n 0 n 0
49 7 adantr φ n 0 X B
50 4 37 mgpplusg R = + M
51 23 5 50 mulgnn0p1 M Mnd n 0 X B n + 1 × ˙ X = n × ˙ X R X
52 47 48 49 51 syl3anc φ n 0 n + 1 × ˙ X = n × ˙ X R X
53 52 breq2d φ n 0 Q ˙ n + 1 × ˙ X Q ˙ n × ˙ X R X
54 53 biimpa φ n 0 Q ˙ n + 1 × ˙ X Q ˙ n × ˙ X R X
55 54 adantlr φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X Q ˙ n × ˙ X R X
56 1 2 3 37 38 39 46 45 55 rprmdvds φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X
57 35 36 56 mpjaodan φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X Q ˙ X
58 57 ex φ n 0 Q ˙ n × ˙ X Q ˙ X Q ˙ n + 1 × ˙ X Q ˙ X
59 13 16 19 22 33 58 nn0indd φ N 0 Q ˙ N × ˙ X Q ˙ X
60 9 59 mpdan φ Q ˙ N × ˙ X Q ˙ X
61 10 60 mpd φ Q ˙ X