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Theorem gexexlem

Description: Lemma for gexex . (Contributed by Mario Carneiro, 24-Apr-2016)

Ref Expression
Hypotheses gexex.1 ⊢ 𝑋 = ( Base ‘ 𝐺 )
gexex.2 ⊢ 𝐸 = ( gEx ‘ 𝐺 )
gexex.3 ⊢ 𝑂 = ( od ‘ 𝐺 )
gexexlem.1 ⊢ ( 𝜑 → 𝐺 ∈ Abel )
gexexlem.2 ⊢ ( 𝜑 → 𝐸 ∈ ℕ )
gexexlem.3 ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋 )
gexexlem.4 ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑂 ‘ 𝑦 ) ≤ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) )
Assertion gexexlem ( 𝜑 → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) = 𝐸 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 gexex.1 ⊢ 𝑋 = ( Base ‘ 𝐺 )
2 gexex.2 ⊢ 𝐸 = ( gEx ‘ 𝐺 )
3 gexex.3 ⊢ 𝑂 = ( od ‘ 𝐺 )
4 gexexlem.1 ⊢ ( 𝜑 → 𝐺 ∈ Abel )
5 gexexlem.2 ⊢ ( 𝜑 → 𝐸 ∈ ℕ )
6 gexexlem.3 ⊢ ( 𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋 )
7 gexexlem.4 ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑂 ‘ 𝑦 ) ≤ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) )
8 1 3 odcl ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑋 → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℕ0 )
9 6 8 syl ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℕ0 )
10 5 nnnn0d ⊢ ( 𝜑 → 𝐸 ∈ ℕ0 )
11 ablgrp ⊢ ( 𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ Grp )
12 4 11 syl ⊢ ( 𝜑 → 𝐺 ∈ Grp )
13 1 2 3 gexod ⊢ ( ( 𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∥ 𝐸 )
14 12 6 13 syl2anc ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∥ 𝐸 )
15 4 ad2antrr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → 𝐺 ∈ Abel )
16 12 ad2antrr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → 𝐺 ∈ Grp )
17 prmnn ⊢ ( 𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℕ )
18 17 adantl ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → 𝑝 ∈ ℕ )
19 simpr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → 𝑝 ∈ ℙ )
20 5 ad2antrr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → 𝐸 ∈ ℕ )
21 6 ad2antrr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → 𝐴 ∈ 𝑋 )
22 1 2 3 gexnnod ⊢ ( ( 𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐸 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℕ )
23 16 20 21 22 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℕ )
24 19 23 pccld ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℕ0 )
25 18 24 nnexpcld ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℕ )
26 25 nnzd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℤ )
27 eqid ⊢ ( .g ‘ 𝐺 ) = ( .g ‘ 𝐺 )
28 1 27 mulgcl ⊢ ( ( 𝐺 ∈ Grp ∧ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ∈ 𝑋 )
29 16 26 21 28 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ∈ 𝑋 )
30 simplr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → 𝑥 ∈ 𝑋 )
31 1 2 3 gexnnod ⊢ ( ( 𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐸 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∈ ℕ )
32 16 20 30 31 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∈ ℕ )
33 pcdvds ⊢ ( ( 𝑝 ∈ ℙ ∧ ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∈ ℕ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) )
34 19 32 33 syl2anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) )
35 19 32 pccld ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℕ0 )
36 18 35 nnexpcld ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℕ )
37 nndivdvds ⊢ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∈ ℕ ∧ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℕ ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ↔ ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ ℕ ) )
38 32 36 37 syl2anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ↔ ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ ℕ ) )
39 34 38 mpbid ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ ℕ )
40 39 nnzd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ ℤ )
41 1 27 mulgcl ⊢ ( ( 𝐺 ∈ Grp ∧ ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ∈ 𝑋 )
42 16 40 30 41 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ∈ 𝑋 )
43 1 3 27 odmulg ⊢ ( ( 𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℤ ) → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) = ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) ) )
44 16 21 26 43 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) = ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) ) )
45 pcdvds ⊢ ( ( 𝑝 ∈ ℙ ∧ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℕ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) )
46 19 23 45 syl2anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) )
47 gcdeq ⊢ ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℕ ∧ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℕ ) → ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) = ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ↔ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) )
48 25 23 47 syl2anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) = ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ↔ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) )
49 46 48 mpbird ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) = ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) )
50 49 oveq1d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) ) = ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) ) )
51 44 50 eqtrd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) = ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) ) )
52 51 oveq1d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) = ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) )
53 1 2 3 gexnnod ⊢ ( ( 𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐸 ∈ ℕ ∧ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) ∈ ℕ )
54 16 20 29 53 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) ∈ ℕ )
55 54 nncnd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) ∈ ℂ )
56 25 nncnd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℂ )
57 25 nnne0d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ≠ 0 )
58 55 56 57 divcan3d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) = ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) )
59 52 58 eqtr2d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) = ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) )
60 1 2 3 gexnnod ⊢ ( ( 𝐺 ∈ Grp ∧ 𝐸 ∈ ℕ ∧ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ∈ ℕ )
61 16 20 42 60 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ∈ ℕ )
62 61 nncnd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ∈ ℂ )
63 36 nncnd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℂ )
64 39 nncnd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ ℂ )
65 39 nnne0d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ≠ 0 )
66 32 nncnd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∈ ℂ )
67 36 nnne0d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ≠ 0 )
68 66 63 67 divcan1d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) · ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) = ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) )
69 1 3 27 odmulg ⊢ ( ( 𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ ℤ ) → ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) )
70 16 30 40 69 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) = ( ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) )
71 36 nnzd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℤ )
72 dvdsmul1 ⊢ ( ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ ℤ ∧ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℤ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∥ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) · ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
73 40 71 72 syl2anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∥ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) · ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
74 73 68 breqtrd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) )
75 gcdeq ⊢ ( ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∈ ℕ ∧ ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∈ ℕ ) → ( ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) = ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) )
76 39 32 75 syl2anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) = ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) )
77 74 76 mpbird ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) = ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
78 77 oveq1d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) gcd ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) = ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) )
79 68 70 78 3eqtrrd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) = ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) · ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
80 62 63 64 65 79 mulcanad ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) = ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) )
81 59 80 oveq12d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) gcd ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) = ( ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) gcd ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
82 nndivdvds ⊢ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℕ ∧ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℕ ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ↔ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ∈ ℕ ) )
83 23 25 82 syl2anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ↔ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ∈ ℕ ) )
84 46 83 mpbid ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ∈ ℕ )
85 84 nnzd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ∈ ℤ )
86 85 71 gcdcomd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) gcd ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) = ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) gcd ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ) )
87 pcndvds2 ⊢ ( ( 𝑝 ∈ ℙ ∧ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℕ ) → ¬ 𝑝 ∥ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) )
88 19 23 87 syl2anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ¬ 𝑝 ∥ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) )
89 coprm ⊢ ( ( 𝑝 ∈ ℙ ∧ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ∈ ℤ ) → ( ¬ 𝑝 ∥ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ↔ ( 𝑝 gcd ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ) = 1 ) )
90 19 85 89 syl2anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ¬ 𝑝 ∥ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ↔ ( 𝑝 gcd ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ) = 1 ) )
91 88 90 mpbid ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 gcd ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ) = 1 )
92 prmz ⊢ ( 𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ )
93 92 adantl ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → 𝑝 ∈ ℤ )
94 rpexp1i ⊢ ( ( 𝑝 ∈ ℤ ∧ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ∈ ℤ ∧ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℕ0 ) → ( ( 𝑝 gcd ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ) = 1 → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) gcd ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ) = 1 ) )
95 93 85 35 94 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑝 gcd ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ) = 1 → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) gcd ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ) = 1 ) )
96 91 95 mpd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) gcd ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ) = 1 )
97 81 86 96 3eqtrd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) gcd ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) = 1 )
98 eqid ⊢ ( +g ‘ 𝐺 ) = ( +g ‘ 𝐺 )
99 3 1 98 odadd ⊢ ( ( ( 𝐺 ∈ Abel ∧ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ∈ 𝑋 ) ∧ ( ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) gcd ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) = 1 ) → ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ( +g ‘ 𝐺 ) ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) = ( ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) )
100 15 29 42 97 99 syl31anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ( +g ‘ 𝐺 ) ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) = ( ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) )
101 59 80 oveq12d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ) · ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) = ( ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) · ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
102 100 101 eqtrd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ( +g ‘ 𝐺 ) ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) = ( ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) · ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
103 fveq2 ⊢ ( 𝑦 = ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ( +g ‘ 𝐺 ) ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) → ( 𝑂 ‘ 𝑦 ) = ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ( +g ‘ 𝐺 ) ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) )
104 103 breq1d ⊢ ( 𝑦 = ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ( +g ‘ 𝐺 ) ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝑦 ) ≤ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ↔ ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ( +g ‘ 𝐺 ) ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) ≤ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) )
105 7 ralrimiva ⊢ ( 𝜑 → ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ( 𝑂 ‘ 𝑦 ) ≤ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) )
106 105 ad2antrr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑦 ∈ 𝑋 ( 𝑂 ‘ 𝑦 ) ≤ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) )
107 1 98 grpcl ⊢ ( ( 𝐺 ∈ Grp ∧ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ∈ 𝑋 ∧ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ∈ 𝑋 ) → ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ( +g ‘ 𝐺 ) ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ∈ 𝑋 )
108 16 29 42 107 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ( +g ‘ 𝐺 ) ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ∈ 𝑋 )
109 104 106 108 rspcdva ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝐴 ) ( +g ‘ 𝐺 ) ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ( .g ‘ 𝐺 ) 𝑥 ) ) ) ≤ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) )
110 102 109 eqbrtrrd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) · ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ≤ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) )
111 84 nnred ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ∈ ℝ )
112 23 nnred ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ )
113 36 nnrpd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℝ+ )
114 111 112 113 lemuldivd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) · ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ≤ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ↔ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ≤ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ) )
115 110 114 mpbid ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ≤ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
116 nnrp ⊢ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℕ → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℝ+ )
117 nnrp ⊢ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℕ → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ+ )
118 nnrp ⊢ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℕ → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ+ )
119 rpregt0 ⊢ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℝ+ → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℝ ∧ 0 < ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) )
120 rpregt0 ⊢ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ+ → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ∧ 0 < ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) )
121 rpregt0 ⊢ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ+ → ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ∧ 0 < ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) )
122 lediv2 ⊢ ( ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℝ ∧ 0 < ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ∧ ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ∧ 0 < ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ∧ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ∧ 0 < ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ≤ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ↔ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ≤ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ) )
123 119 120 121 122 syl3an ⊢ ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℝ+ ∧ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ+ ∧ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ+ ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ≤ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ↔ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ≤ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ) )
124 116 117 118 123 syl3an ⊢ ( ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ∈ ℕ ∧ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℕ ∧ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℕ ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ≤ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ↔ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ≤ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ) )
125 36 25 23 124 syl3anc ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ≤ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ↔ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) ≤ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) / ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ) ) )
126 115 125 mpbird ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ≤ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) )
127 18 nnred ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → 𝑝 ∈ ℝ )
128 35 nn0zd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ∈ ℤ )
129 24 nn0zd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℤ )
130 prmuz2 ⊢ ( 𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ( ℤ≥ ‘ 2 ) )
131 130 adantl ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → 𝑝 ∈ ( ℤ≥ ‘ 2 ) )
132 eluz2gt1 ⊢ ( 𝑝 ∈ ( ℤ≥ ‘ 2 ) → 1 < 𝑝 )
133 131 132 syl ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → 1 < 𝑝 )
134 127 128 129 133 leexp2d ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ≤ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ↔ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ) ≤ ( 𝑝 ↑ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) ) )
135 126 134 mpbird ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ ) → ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ≤ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) )
136 135 ralrimiva ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ∀ 𝑝 ∈ ℙ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ≤ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) )
137 1 3 odcl ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝑋 → ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∈ ℕ0 )
138 137 adantl ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∈ ℕ0 )
139 138 nn0zd ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∈ ℤ )
140 9 nn0zd ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℤ )
141 140 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℤ )
142 pc2dvds ⊢ ( ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∈ ℤ ∧ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℤ ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ↔ ∀ 𝑝 ∈ ℙ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ≤ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) )
143 139 141 142 syl2anc ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ( ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ↔ ∀ 𝑝 ∈ ℙ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ) ≤ ( 𝑝 pCnt ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) )
144 136 143 mpbird ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) )
145 144 ralrimiva ⊢ ( 𝜑 → ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) )
146 1 2 3 gexdvds2 ⊢ ( ( 𝐺 ∈ Grp ∧ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℤ ) → ( 𝐸 ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ↔ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) )
147 12 140 146 syl2anc ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐸 ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ↔ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ( 𝑂 ‘ 𝑥 ) ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) )
148 145 147 mpbird ⊢ ( 𝜑 → 𝐸 ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) )
149 dvdseq ⊢ ( ( ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∈ ℕ0 ∧ 𝐸 ∈ ℕ0 ) ∧ ( ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ∥ 𝐸 ∧ 𝐸 ∥ ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) ) ) → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) = 𝐸 )
150 9 10 14 148 149 syl22anc ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑂 ‘ 𝐴 ) = 𝐸 )