Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  divgcdcoprmex GIF version

Theorem divgcdcoprmex 10709
 Description: Integers divided by gcd are coprime (see ProofWiki "Integers Divided by GCD are Coprime", 11-Jul-2021, https://proofwiki.org/wiki/Integers_Divided_by_GCD_are_Coprime): Any pair of integers, not both zero, can be reduced to a pair of coprime ones by dividing them by their gcd. (Contributed by AV, 12-Jul-2021.)
Assertion
Ref Expression
divgcdcoprmex ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,𝑏   𝐵,𝑎,𝑏   𝑀,𝑎,𝑏

Proof of Theorem divgcdcoprmex
StepHypRef Expression
1 simpl 107 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) → 𝐵 ∈ ℤ)
21anim2i 334 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ))
3 zeqzmulgcd 10587 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)))
42, 3syl 14 . . 3 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)))
543adant3 959 . 2 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)))
6 zeqzmulgcd 10587 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
76adantlr 461 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
87ancoms 264 . . 3 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
983adant3 959 . 2 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
10 reeanv 2528 . . 3 (∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) ↔ (∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))))
11 zcn 8507 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 ∈ ℤ → 𝑎 ∈ ℂ)
1211adantl 271 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → 𝑎 ∈ ℂ)
13 gcdcl 10583 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
142, 13syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
1514nn0cnd 8480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
16153adant3 959 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
1716adantr 270 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
1812, 17mulcomd 7272 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑎))
19 simp3 941 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵))
2019eqcomd 2088 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) = 𝑀)
2120oveq1d 5579 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑎) = (𝑀 · 𝑎))
2221adantr 270 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑎) = (𝑀 · 𝑎))
2318, 22eqtrd 2115 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎))
2423ad2antrr 472 . . . . . . . 8 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎))
25 eqeq1 2089 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ↔ (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎)))
2625adantr 270 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ↔ (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎)))
2726adantl 271 . . . . . . . 8 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ↔ (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎)))
2824, 27mpbird 165 . . . . . . 7 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → 𝐴 = (𝑀 · 𝑎))
29 simpr 108 . . . . . . . 8 ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
302ancomd 263 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ))
31 gcdcom 10590 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (𝐵 gcd 𝐴) = (𝐴 gcd 𝐵))
3230, 31syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐵 gcd 𝐴) = (𝐴 gcd 𝐵))
33323adant3 959 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐵 gcd 𝐴) = (𝐴 gcd 𝐵))
3433oveq2d 5580 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)))
3534adantr 270 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)))
36 zcn 8507 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏 ∈ ℤ → 𝑏 ∈ ℂ)
3736adantl 271 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑏 ∈ ℂ)
38143adant3 959 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
3938adantr 270 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
4039nn0cnd 8480 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
4137, 40mulcomd 7272 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)) = ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑏))
4220adantr 270 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) = 𝑀)
4342oveq1d 5579 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑏) = (𝑀 · 𝑏))
4435, 41, 433eqtrd 2119 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑀 · 𝑏))
4544adantlr 461 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑀 · 𝑏))
4629, 45sylan9eqr 2137 . . . . . . 7 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → 𝐵 = (𝑀 · 𝑏))
47 zcn 8507 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℤ → 𝐴 ∈ ℂ)
48473ad2ant1 960 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℂ)
4948ad2antrr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝐴 ∈ ℂ)
5012adantr 270 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑎 ∈ ℂ)
51 simp1 939 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℤ)
5213ad2ant2 961 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℤ)
5351, 52gcdcld 10585 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
5453nn0cnd 8480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
5554ad2antrr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
56 gcdeq0 10593 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) = 0 ↔ (𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0)))
57 simpr 108 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0) → 𝐵 = 0)
5856, 57syl6bi 161 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) = 0 → 𝐵 = 0))
5958necon3d 2293 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐵 ≠ 0 → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0))
6059impr 371 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0)
61603adant3 959 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0)
6261ad2antrr 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0)
6338ad2antrr 472 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
6463nn0zd 8618 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℤ)
65 0zd 8514 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 0 ∈ ℤ)
66 zapne 8573 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) # 0 ↔ (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0))
6764, 65, 66syl2anc 403 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) # 0 ↔ (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0))
6862, 67mpbird 165 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) # 0)
6949, 50, 55, 68divmulap3d 8048 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵))))
7069bicomd 139 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ↔ (𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎))
71 zcn 8507 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 ∈ ℤ → 𝐵 ∈ ℂ)
7271adantr 270 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) → 𝐵 ∈ ℂ)
73723ad2ant2 961 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℂ)
7473ad2antrr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝐵 ∈ ℂ)
7536adantl 271 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑏 ∈ ℂ)
7674, 75, 55, 68divmulap3d 8048 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏𝐵 = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵))))
7723adant3 959 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ))
78 gcdcom 10590 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) = (𝐵 gcd 𝐴))
7977, 78syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) = (𝐵 gcd 𝐴))
8079ad2antrr 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) = (𝐵 gcd 𝐴))
8180oveq2d 5580 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
8281eqeq2d 2094 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐵 = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)) ↔ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))))
8376, 82bitr2d 187 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) ↔ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏))
8470, 83anbi12d 457 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) ↔ ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏)))
85 3anass 924 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ↔ (𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)))
8685biimpri 131 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0))
87863adant3 959 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0))
88 divgcdcoprm0 10708 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = 1)
8987, 88syl 14 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = 1)
90 oveq12 5573 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = (𝑎 gcd 𝑏))
9190eqeq1d 2091 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = 1 ↔ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
9289, 91syl5ibcom 153 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
9392ad2antrr 472 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
9484, 93sylbid 148 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
9594imp 122 . . . . . . 7 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1)
9628, 46, 953jca 1119 . . . . . 6 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
9796ex 113 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
9897reximdva 2468 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
9998reximdva 2468 . . 3 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
10010, 99syl5bir 151 . 2 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ((∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
1015, 9, 100mp2and 424 1 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 102   ↔ wb 103   ∧ w3a 920   = wceq 1285   ∈ wcel 1434   ≠ wne 2249  ∃wrex 2354   class class class wbr 3805  (class class class)co 5564  ℂcc 7111  0cc0 7113  1c1 7114   · cmul 7118   # cap 7818   / cdiv 7897  ℕ0cn0 8425  ℤcz 8502   gcd cgcd 10563 This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1377  ax-7 1378  ax-gen 1379  ax-ie1 1423  ax-ie2 1424  ax-8 1436  ax-10 1437  ax-11 1438  ax-i12 1439  ax-bndl 1440  ax-4 1441  ax-13 1445  ax-14 1446  ax-17 1460  ax-i9 1464  ax-ial 1468  ax-i5r 1469  ax-ext 2065  ax-coll 3913  ax-sep 3916  ax-nul 3924  ax-pow 3968  ax-pr 3992  ax-un 4216  ax-setind 4308  ax-iinf 4357  ax-cnex 7199  ax-resscn 7200  ax-1cn 7201  ax-1re 7202  ax-icn 7203  ax-addcl 7204  ax-addrcl 7205  ax-mulcl 7206  ax-mulrcl 7207  ax-addcom 7208  ax-mulcom 7209  ax-addass 7210  ax-mulass 7211  ax-distr 7212  ax-i2m1 7213  ax-0lt1 7214  ax-1rid 7215  ax-0id 7216  ax-rnegex 7217  ax-precex 7218  ax-cnre 7219  ax-pre-ltirr 7220  ax-pre-ltwlin 7221  ax-pre-lttrn 7222  ax-pre-apti 7223  ax-pre-ltadd 7224  ax-pre-mulgt0 7225  ax-pre-mulext 7226  ax-arch 7227  ax-caucvg 7228 This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 777  df-3or 921  df-3an 922  df-tru 1288  df-fal 1291  df-nf 1391  df-sb 1688  df-eu 1946  df-mo 1947  df-clab 2070  df-cleq 2076  df-clel 2079  df-nfc 2212  df-ne 2250  df-nel 2345  df-ral 2358  df-rex 2359  df-reu 2360  df-rmo 2361  df-rab 2362  df-v 2612  df-sbc 2825  df-csb 2918  df-dif 2984  df-un 2986  df-in 2988  df-ss 2995  df-nul 3268  df-if 3369  df-pw 3402  df-sn 3422  df-pr 3423  df-op 3425  df-uni 3622  df-int 3657  df-iun 3700  df-br 3806  df-opab 3860  df-mpt 3861  df-tr 3896  df-id 4076  df-po 4079  df-iso 4080  df-iord 4149  df-on 4151  df-ilim 4152  df-suc 4154  df-iom 4360  df-xp 4397  df-rel 4398  df-cnv 4399  df-co 4400  df-dm 4401  df-rn 4402  df-res 4403  df-ima 4404  df-iota 4917  df-fun 4954  df-fn 4955  df-f 4956  df-f1 4957  df-fo 4958  df-f1o 4959  df-fv 4960  df-riota 5520  df-ov 5567  df-oprab 5568  df-mpt2 5569  df-1st 5819  df-2nd 5820  df-recs 5975  df-frec 6061  df-sup 6492  df-pnf 7287  df-mnf 7288  df-xr 7289  df-ltxr 7290  df-le 7291  df-sub 7418  df-neg 7419  df-reap 7812  df-ap 7819  df-div 7898  df-inn 8177  df-2 8235  df-3 8236  df-4 8237  df-n0 8426  df-z 8503  df-uz 8771  df-q 8856  df-rp 8886  df-fz 9176  df-fzo 9300  df-fl 9422  df-mod 9475  df-iseq 9592  df-iexp 9643  df-cj 9948  df-re 9949  df-im 9950  df-rsqrt 10103  df-abs 10104  df-dvds 10422  df-gcd 10564 This theorem is referenced by:  cncongr1  10710
 Copyright terms: Public domain W3C validator