Theorem: Commute.orderOf_mul_eq_right_of_forall_prime_mul_dvd
File: Mathlib/GroupTheory/OrderOfElement.lean

tactic: have hoy := orderOf_pos' hy
state_before: G : Type u
A : Type v
x y : G
a b : A
n m : ℕ
inst✝¹ : Monoid G
inst✝ : AddMonoid A
h : _root_.Commute x y
hy : IsOfFinOrder y
hdvd : ∀ (p : ℕ), Nat.Prime p → p ∣ orderOf x → p * orderOf x ∣ orderOf y
⊢ orderOf (x * y) = orderOf y

tactic: have hxy := dvd_of_forall_prime_mul_dvd hdvd
state_before: G : Type u
A : Type v
x y : G
a b : A
n m : ℕ
inst✝¹ : Monoid G
inst✝ : AddMonoid A
h : _root_.Commute x y
hy : IsOfFinOrder y
hdvd : ∀ (p : ℕ), Nat.Prime p → p ∣ orderOf x → p * orderOf x ∣ orderOf y
hoy : 0 < orderOf y
⊢ orderOf (x * y) = orderOf y

tactic: apply orderOf_eq_of_pow_and_pow_div_prime hoy <;> simp only [Ne, ← orderOf_dvd_iff_pow_eq_one]
state_before: G : Type u
A : Type v
x y : G
a b : A
n m : ℕ
inst✝¹ : Monoid G
inst✝ : AddMonoid A
h : _root_.Commute x y
hy : IsOfFinOrder y
hdvd : ∀ (p : ℕ), Nat.Prime p → p ∣ orderOf x → p * orderOf x ∣ orderOf y
hoy : 0 < orderOf y
hxy : orderOf x ∣ orderOf y
⊢ orderOf (x * y) = orderOf y

tactic: refine' fun p hp hpy hd => hp.ne_one _
state_before: case hd
G : Type u
A : Type v
x y : G
a b : A
n m : ℕ
inst✝¹ : Monoid G
inst✝ : AddMonoid A
h : _root_.Commute x y
hy : IsOfFinOrder y
hdvd : ∀ (p : ℕ), Nat.Prime p → p ∣ orderOf x → p * orderOf x ∣ orderOf y
hoy : 0 < orderOf y
hxy : orderOf x ∣ orderOf y
⊢ ∀ (p : ℕ), Nat.Prime p → p ∣ orderOf y → ¬orderOf (x * y) ∣ orderOf y / p

tactic: rw [← Nat.dvd_one, ← mul_dvd_mul_iff_right hoy.ne', one_mul, ← dvd_div_iff hpy]
state_before: case hd
G : Type u
A : Type v
x y : G
a b : A
n m : ℕ
inst✝¹ : Monoid G
inst✝ : AddMonoid A
h : _root_.Commute x y
hy : IsOfFinOrder y
hdvd : ∀ (p : ℕ), Nat.Prime p → p ∣ orderOf x → p * orderOf x ∣ orderOf y
hoy : 0 < orderOf y
hxy : orderOf x ∣ orderOf y
p : ℕ
hp : Nat.Prime p
hpy : p ∣ orderOf y
hd : orderOf (x * y) ∣ orderOf y / p
⊢ p = 1

tactic: refine' (orderOf_dvd_lcm_mul h).trans (lcm_dvd ((dvd_div_iff hpy).2 _) hd)
state_before: case hd
G : Type u
A : Type v
x y : G
a b : A
n m : ℕ
inst✝¹ : Monoid G
inst✝ : AddMonoid A
h : _root_.Commute x y
hy : IsOfFinOrder y
hdvd : ∀ (p : ℕ), Nat.Prime p → p ∣ orderOf x → p * orderOf x ∣ orderOf y
hoy : 0 < orderOf y
hxy : orderOf x ∣ orderOf y
p : ℕ
hp : Nat.Prime p
hpy : p ∣ orderOf y
hd : orderOf (x * y) ∣ orderOf y / p
⊢ orderOf y ∣ orderOf y / p

tactic: by_cases h : p ∣ orderOf x
state_before: case hd
G : Type u
A : Type v
x y : G
a b : A
n m : ℕ
inst✝¹ : Monoid G
inst✝ : AddMonoid A
h : _root_.Commute x y
hy : IsOfFinOrder y
hdvd : ∀ (p : ℕ), Nat.Prime p → p ∣ orderOf x → p * orderOf x ∣ orderOf y
hoy : 0 < orderOf y
hxy : orderOf x ∣ orderOf y
p : ℕ
hp : Nat.Prime p
hpy : p ∣ orderOf y
hd : orderOf (x * y) ∣ orderOf y / p
⊢ p * orderOf x ∣ orderOf y

tactic: exacts [hdvd p hp h, (hp.coprime_iff_not_dvd.2 h).mul_dvd_of_dvd_of_dvd hpy hxy]
state_before: case pos
G : Type u
A : Type v
x y : G
a b : A
n m : ℕ
inst✝¹ : Monoid G
inst✝ : AddMonoid A
h✝ : _root_.Commute x y
hy : IsOfFinOrder y
hdvd : ∀ (p : ℕ), Nat.Prime p → p ∣ orderOf x → p * orderOf x ∣ orderOf y
hoy : 0 < orderOf y
hxy : orderOf x ∣ orderOf y
p : ℕ
hp : Nat.Prime p
hpy : p ∣ orderOf y
hd : orderOf (x * y) ∣ orderOf y / p
h : p ∣ orderOf x
⊢ p * orderOf x ∣ orderOf y

case neg
G : Type u
A : Type v
x y : G
a b : A
n m : ℕ
inst✝¹ : Monoid G
inst✝ : AddMonoid A
h✝ : _root_.Commute x y
hy : IsOfFinOrder y
hdvd : ∀ (p : ℕ), Nat.Prime p → p ∣ orderOf x → p * orderOf x ∣ orderOf y
hoy : 0 < orderOf y
hxy : orderOf x ∣ orderOf y
p : ℕ
hp : Nat.Prime p
hpy : p ∣ orderOf y
hd : orderOf (x * y) ∣ orderOf y / p
h : ¬p ∣ orderOf x
⊢ p * orderOf x ∣ orderOf y

tactic: exact h.orderOf_mul_dvd_lcm.trans (lcm_dvd hxy dvd_rfl)
state_before: case hx
G : Type u
A : Type v
x y : G
a b : A
n m : ℕ
inst✝¹ : Monoid G
inst✝ : AddMonoid A
h : _root_.Commute x y
hy : IsOfFinOrder y
hdvd : ∀ (p : ℕ), Nat.Prime p → p ∣ orderOf x → p * orderOf x ∣ orderOf y
hoy : 0 < orderOf y
hxy : orderOf x ∣ orderOf y
⊢ orderOf (x * y) ∣ orderOf y