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Theorem rpdvds 15465
Description: If 𝐾 is relatively prime to 𝑁 then it is also relatively prime to any divisor 𝑀 of 𝑁. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Jun-2015.)
Assertion
Ref Expression
rpdvds (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) = 1)

Proof of Theorem rpdvds
StepHypRef Expression
1 simpl1 1146 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → 𝐾 ∈ ℤ)
2 simpl2 1147 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → 𝑀 ∈ ℤ)
3 gcddvds 15316 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀))
41, 2, 3syl2anc 696 . . . . 5 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀))
54simpld 477 . . . 4 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾)
64simprd 482 . . . . 5 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀)
7 simprr 813 . . . . 5 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → 𝑀𝑁)
8 ax-1ne0 10086 . . . . . . . . . . 11 1 ≠ 0
9 simprl 811 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑁) = 1)
109neeq1d 2923 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑁) ≠ 0 ↔ 1 ≠ 0))
118, 10mpbiri 248 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑁) ≠ 0)
1211neneqd 2869 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ¬ (𝐾 gcd 𝑁) = 0)
13 simprl 811 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 𝐾 = 0)
14 simprr 813 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 𝑀 = 0)
15 simplrr 820 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 𝑀𝑁)
1614, 15eqbrtrrd 4752 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 0 ∥ 𝑁)
17 simpll3 1175 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 𝑁 ∈ ℤ)
18 0dvds 15093 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑁𝑁 = 0))
1917, 18syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → (0 ∥ 𝑁𝑁 = 0))
2016, 19mpbid 222 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 𝑁 = 0)
2113, 20jca 555 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0))
2221ex 449 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0) → (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0)))
23 simpl3 1148 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
24 gcdeq0 15329 . . . . . . . . . . 11 ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐾 gcd 𝑁) = 0 ↔ (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0)))
251, 23, 24syl2anc 696 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑁) = 0 ↔ (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0)))
2622, 25sylibrd 249 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0) → (𝐾 gcd 𝑁) = 0))
2712, 26mtod 189 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ¬ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0))
28 gcdn0cl 15315 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℕ)
291, 2, 27, 28syl21anc 1406 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℕ)
3029nnzd 11562 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℤ)
31 dvdstr 15109 . . . . . 6 (((𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀𝑀𝑁) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑁))
3230, 2, 23, 31syl3anc 1407 . . . . 5 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀𝑀𝑁) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑁))
336, 7, 32mp2and 717 . . . 4 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑁)
3412, 25mtbid 313 . . . . 5 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ¬ (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0))
35 dvdslegcd 15317 . . . . 5 ((((𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑁) → (𝐾 gcd 𝑀) ≤ (𝐾 gcd 𝑁)))
3630, 1, 23, 34, 35syl31anc 1410 . . . 4 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑁) → (𝐾 gcd 𝑀) ≤ (𝐾 gcd 𝑁)))
375, 33, 36mp2and 717 . . 3 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ≤ (𝐾 gcd 𝑁))
3837, 9breqtrd 4754 . 2 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ≤ 1)
39 nnle1eq1 11129 . . 3 ((𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℕ → ((𝐾 gcd 𝑀) ≤ 1 ↔ (𝐾 gcd 𝑀) = 1))
4029, 39syl 17 . 2 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑀) ≤ 1 ↔ (𝐾 gcd 𝑀) = 1))
4138, 40mpbid 222 1 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) = 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1564  wcel 2071  wne 2864   class class class wbr 4728  (class class class)co 6733  0cc0 10017  1c1 10018  cle 10156  cn 11101  cz 11458  cdvds 15071   gcd cgcd 15307
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1818  ax-5 1920  ax-6 1986  ax-7 2022  ax-8 2073  ax-9 2080  ax-10 2100  ax-11 2115  ax-12 2128  ax-13 2323  ax-ext 2672  ax-sep 4857  ax-nul 4865  ax-pow 4916  ax-pr 4979  ax-un 7034  ax-cnex 10073  ax-resscn 10074  ax-1cn 10075  ax-icn 10076  ax-addcl 10077  ax-addrcl 10078  ax-mulcl 10079  ax-mulrcl 10080  ax-mulcom 10081  ax-addass 10082  ax-mulass 10083  ax-distr 10084  ax-i2m1 10085  ax-1ne0 10086  ax-1rid 10087  ax-rnegex 10088  ax-rrecex 10089  ax-cnre 10090  ax-pre-lttri 10091  ax-pre-lttrn 10092  ax-pre-ltadd 10093  ax-pre-mulgt0 10094  ax-pre-sup 10095
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1567  df-ex 1786  df-nf 1791  df-sb 1979  df-eu 2543  df-mo 2544  df-clab 2679  df-cleq 2685  df-clel 2688  df-nfc 2823  df-ne 2865  df-nel 2968  df-ral 2987  df-rex 2988  df-reu 2989  df-rmo 2990  df-rab 2991  df-v 3274  df-sbc 3510  df-csb 3608  df-dif 3651  df-un 3653  df-in 3655  df-ss 3662  df-pss 3664  df-nul 3992  df-if 4163  df-pw 4236  df-sn 4254  df-pr 4256  df-tp 4258  df-op 4260  df-uni 4513  df-iun 4598  df-br 4729  df-opab 4789  df-mpt 4806  df-tr 4829  df-id 5096  df-eprel 5101  df-po 5107  df-so 5108  df-fr 5145  df-we 5147  df-xp 5192  df-rel 5193  df-cnv 5194  df-co 5195  df-dm 5196  df-rn 5197  df-res 5198  df-ima 5199  df-pred 5761  df-ord 5807  df-on 5808  df-lim 5809  df-suc 5810  df-iota 5932  df-fun 5971  df-fn 5972  df-f 5973  df-f1 5974  df-fo 5975  df-f1o 5976  df-fv 5977  df-riota 6694  df-ov 6736  df-oprab 6737  df-mpt2 6738  df-om 7151  df-2nd 7254  df-wrecs 7495  df-recs 7556  df-rdg 7594  df-er 7830  df-en 8041  df-dom 8042  df-sdom 8043  df-sup 8432  df-inf 8433  df-pnf 10157  df-mnf 10158  df-xr 10159  df-ltxr 10160  df-le 10161  df-sub 10349  df-neg 10350  df-div 10766  df-nn 11102  df-2 11160  df-3 11161  df-n0 11374  df-z 11459  df-uz 11769  df-rp 11915  df-seq 12885  df-exp 12944  df-cj 13927  df-re 13928  df-im 13929  df-sqrt 14063  df-abs 14064  df-dvds 15072  df-gcd 15308
This theorem is referenced by:  pgpfac1lem2  18563  dvdsmulf1o  25008  lgsquad2lem2  25198
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