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

Theorem lcmledvds 10659
Description: A positive integer which both operands of the lcm operator divide bounds it. (Contributed by Steve Rodriguez, 20-Jan-2020.) (Proof shortened by AV, 16-Sep-2020.)
Assertion
Ref Expression
lcmledvds (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀𝐾𝑁𝐾) → (𝑀 lcm 𝑁) ≤ 𝐾))

Proof of Theorem lcmledvds
Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lcmn0val 10655 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) = inf({𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)}, ℝ, < ))
213adantl1 1095 . . . 4 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) = inf({𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)}, ℝ, < ))
32adantr 270 . . 3 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → (𝑀 lcm 𝑁) = inf({𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)}, ℝ, < ))
4 1zzd 8511 . . . 4 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → 1 ∈ ℤ)
5 nnuz 8787 . . . . 5 ℕ = (ℤ‘1)
6 rabeq 2602 . . . . 5 (ℕ = (ℤ‘1) → {𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)} = {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)})
75, 6ax-mp 7 . . . 4 {𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)} = {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)}
8 simpll1 978 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → 𝐾 ∈ ℕ)
9 simpr 108 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → (𝑀𝐾𝑁𝐾))
10 breq2 3809 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝐾 → (𝑀𝑛𝑀𝐾))
11 breq2 3809 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝐾 → (𝑁𝑛𝑁𝐾))
1210, 11anbi12d 457 . . . . . 6 (𝑛 = 𝐾 → ((𝑀𝑛𝑁𝑛) ↔ (𝑀𝐾𝑁𝐾)))
1312elrab 2757 . . . . 5 (𝐾 ∈ {𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)} ↔ (𝐾 ∈ ℕ ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)))
148, 9, 13sylanbrc 408 . . . 4 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → 𝐾 ∈ {𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)})
15 simpll2 979 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → 𝑀 ∈ ℤ)
16 elfzelz 9173 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (1...𝐾) → 𝑛 ∈ ℤ)
1716adantl 271 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → 𝑛 ∈ ℤ)
18 zdvdsdc 10424 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → DECID 𝑀𝑛)
1915, 17, 18syl2anc 403 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → DECID 𝑀𝑛)
20 simpll3 980 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → 𝑁 ∈ ℤ)
21 zdvdsdc 10424 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → DECID 𝑁𝑛)
2220, 17, 21syl2anc 403 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → DECID 𝑁𝑛)
23 dcan 876 . . . . . 6 (DECID 𝑀𝑛 → (DECID 𝑁𝑛DECID (𝑀𝑛𝑁𝑛)))
2419, 22, 23sylc 61 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → DECID (𝑀𝑛𝑁𝑛))
2524adantlr 461 . . . 4 (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → DECID (𝑀𝑛𝑁𝑛))
264, 7, 14, 25infssuzledc 10553 . . 3 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → inf({𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)}, ℝ, < ) ≤ 𝐾)
273, 26eqbrtrd 3825 . 2 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → (𝑀 lcm 𝑁) ≤ 𝐾)
2827ex 113 1 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀𝐾𝑁𝐾) → (𝑀 lcm 𝑁) ≤ 𝐾))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 102  wo 662  DECID wdc 776  w3a 920   = wceq 1285  wcel 1434  {crab 2357   class class class wbr 3805  cfv 4952  (class class class)co 5563  infcinf 6490  cr 7094  0cc0 7095  1c1 7096   < clt 7267  cle 7268  cn 8158  cz 8484  cuz 8752  ...cfz 9157  cdvds 10403   lcm clcm 10649
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 7181  ax-resscn 7182  ax-1cn 7183  ax-1re 7184  ax-icn 7185  ax-addcl 7186  ax-addrcl 7187  ax-mulcl 7188  ax-mulrcl 7189  ax-addcom 7190  ax-mulcom 7191  ax-addass 7192  ax-mulass 7193  ax-distr 7194  ax-i2m1 7195  ax-0lt1 7196  ax-1rid 7197  ax-0id 7198  ax-rnegex 7199  ax-precex 7200  ax-cnre 7201  ax-pre-ltirr 7202  ax-pre-ltwlin 7203  ax-pre-lttrn 7204  ax-pre-apti 7205  ax-pre-ltadd 7206  ax-pre-mulgt0 7207  ax-pre-mulext 7208  ax-arch 7209  ax-caucvg 7210
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-isom 4961  df-riota 5519  df-ov 5566  df-oprab 5567  df-mpt2 5568  df-1st 5818  df-2nd 5819  df-recs 5974  df-frec 6060  df-sup 6491  df-inf 6492  df-pnf 7269  df-mnf 7270  df-xr 7271  df-ltxr 7272  df-le 7273  df-sub 7400  df-neg 7401  df-reap 7794  df-ap 7801  df-div 7880  df-inn 8159  df-2 8217  df-3 8218  df-4 8219  df-n0 8408  df-z 8485  df-uz 8753  df-q 8838  df-rp 8868  df-fz 9158  df-fzo 9282  df-fl 9404  df-mod 9457  df-iseq 9574  df-iexp 9625  df-cj 9930  df-re 9931  df-im 9932  df-rsqrt 10085  df-abs 10086  df-dvds 10404  df-lcm 10650
This theorem is referenced by:  lcmneg  10663
  Copyright terms: Public domain W3C validator