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Theorem bezoutlemmain 12568
Description: Lemma for Bézout's identity. This is the main result which we prove by induction and which represents the application of the Extended Euclidean algorithm. (Contributed by Jim Kingdon, 30-Dec-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
bezout.is-bezout  |-  ( ph  <->  E. s  e.  ZZ  E. t  e.  ZZ  r  =  ( ( A  x.  s )  +  ( B  x.  t
) ) )
bezout.sub-gcd  |-  ( ps  <->  A. z  e.  NN0  (
z  ||  r  ->  ( z  ||  x  /\  z  ||  y ) ) )
bezout.a  |-  ( th 
->  A  e.  NN0 )
bezout.b  |-  ( th 
->  B  e.  NN0 )
Assertion
Ref Expression
bezoutlemmain  |-  ( th 
->  A. x  e.  NN0  ( [ x  /  r ] ph  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( ps  /\  ph )
) ) )
Distinct variable groups:    ph, s, t, x, y, z    ps, s, t, z    s, r, t, x, y, z, th    A, r, s, t    B, r, s, t
Allowed substitution hints:    ph( r)    ps( x, y, r)    A( x, y, z)    B( x, y, z)

Proof of Theorem bezoutlemmain
Dummy variables  a  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sbequ 1888 . . . . . . 7  |-  ( w  =  z  ->  ( [ w  /  r ] ph  <->  [ z  /  r ] ph ) )
21anbi2d 464 . . . . . 6  |-  ( w  =  z  ->  (
( th  /\  [
w  /  r ]
ph )  <->  ( th  /\  [ z  /  r ] ph ) ) )
3 sbequ 1888 . . . . . . . . . 10  |-  ( w  =  z  ->  ( [ w  /  x ] ps  <->  [ z  /  x ] ps ) )
43anbi1d 465 . . . . . . . . 9  |-  ( w  =  z  ->  (
( [ w  /  x ] ps  /\  ph ) 
<->  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph ) ) )
54rexbidv 2533 . . . . . . . 8  |-  ( w  =  z  ->  ( E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )  <->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) )
65imbi2d 230 . . . . . . 7  |-  ( w  =  z  ->  (
( [ y  / 
r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )
)  <->  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )
76ralbidv 2532 . . . . . 6  |-  ( w  =  z  ->  ( A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph ) )  <->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )
82, 7imbi12d 234 . . . . 5  |-  ( w  =  z  ->  (
( ( th  /\  [ w  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )
) )  <->  ( ( th  /\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) ) )
9 sbequ 1888 . . . . . . 7  |-  ( w  =  x  ->  ( [ w  /  r ] ph  <->  [ x  /  r ] ph ) )
109anbi2d 464 . . . . . 6  |-  ( w  =  x  ->  (
( th  /\  [
w  /  r ]
ph )  <->  ( th  /\  [ x  /  r ] ph ) ) )
11 sbequ12r 1820 . . . . . . . . . 10  |-  ( w  =  x  ->  ( [ w  /  x ] ps  <->  ps ) )
1211anbi1d 465 . . . . . . . . 9  |-  ( w  =  x  ->  (
( [ w  /  x ] ps  /\  ph ) 
<->  ( ps  /\  ph ) ) )
1312rexbidv 2533 . . . . . . . 8  |-  ( w  =  x  ->  ( E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )  <->  E. r  e.  NN0  ( ps  /\  ph ) ) )
1413imbi2d 230 . . . . . . 7  |-  ( w  =  x  ->  (
( [ y  / 
r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )
)  <->  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( ps  /\  ph )
) ) )
1514ralbidv 2532 . . . . . 6  |-  ( w  =  x  ->  ( A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph ) )  <->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( ps  /\  ph )
) ) )
1610, 15imbi12d 234 . . . . 5  |-  ( w  =  x  ->  (
( ( th  /\  [ w  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )
) )  <->  ( ( th  /\  [ x  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( ps  /\  ph ) ) ) ) )
17 nfv 1576 . . . . . . . . . . 11  |-  F/ y  w  e.  NN0
18 nfcv 2374 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/_ y
( 0 ... (
w  -  1 ) )
19 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/ y ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )
20 nfra1 2563 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/ y A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) )
2119, 20nfim 1620 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/ y ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) )
2218, 21nfralxy 2570 . . . . . . . . . . 11  |-  F/ y A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) )
2317, 22nfan 1613 . . . . . . . . . 10  |-  F/ y ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )
24 nfv 1576 . . . . . . . . . 10  |-  F/ y ( th  /\  [
w  /  r ]
ph )
2523, 24nfan 1613 . . . . . . . . 9  |-  F/ y ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)
26 nfv 1576 . . . . . . . . 9  |-  F/ y  w  =  0
2725, 26nfan 1613 . . . . . . . 8  |-  F/ y ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  w  = 
0 )
28 simplr 529 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  w  =  0 )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [ y  /  r ]
ph )  ->  y  e.  NN0 )
29 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ r A. z  e.  NN0  ( z  ||  y  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) )
30 breq2 4092 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( r  =  y  ->  (
z  ||  r  <->  z  ||  y ) )
3130imbi1d 231 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( r  =  y  ->  (
( z  ||  r  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) )  <->  ( z  ||  y  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y
) ) ) )
3231ralbidv 2532 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( r  =  y  ->  ( A. z  e.  NN0  ( z  ||  r  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) )  <->  A. z  e.  NN0  ( z  ||  y  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) ) ) )
3329, 32sbie 1839 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( [ y  /  r ] A. z  e.  NN0  ( z  ||  r  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) )  <->  A. z  e.  NN0  ( z  ||  y  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) ) )
34 nn0z 9498 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( z  e.  NN0  ->  z  e.  ZZ )
35 dvds0 12366 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( z  e.  ZZ  ->  z  ||  0 )
3634, 35syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  e.  NN0  ->  z  ||  0 )
3736biantrurd 305 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  e.  NN0  ->  ( z 
||  y  <->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) ) )
3837biimpd 144 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  e.  NN0  ->  ( z 
||  y  ->  (
z  ||  0  /\  z  ||  y ) ) )
3933, 38mprgbir 2590 . . . . . . . . . . . 12  |-  [ y  /  r ] A. z  e.  NN0  ( z 
||  r  ->  (
z  ||  0  /\  z  ||  y ) )
40 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/ r  w  =  0
41 dfsbcq2 3034 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( w  =  0  ->  ( [ w  /  x ] ps  <->  [. 0  /  x ]. ps ) )
42 bezout.sub-gcd . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ps  <->  A. z  e.  NN0  (
z  ||  r  ->  ( z  ||  x  /\  z  ||  y ) ) )
4342sbcbii 3091 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( [.
0  /  x ]. ps 
<-> 
[. 0  /  x ]. A. z  e.  NN0  ( z  ||  r  ->  ( z  ||  x  /\  z  ||  y ) ) )
44 c0ex 8172 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  0  e.  _V
45 breq2 4092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( x  =  0  ->  (
z  ||  x  <->  z  ||  0 ) )
4645anbi1d 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  =  0  ->  (
( z  ||  x  /\  z  ||  y )  <-> 
( z  ||  0  /\  z  ||  y ) ) )
4746imbi2d 230 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  =  0  ->  (
( z  ||  r  ->  ( z  ||  x  /\  z  ||  y ) )  <->  ( z  ||  r  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y
) ) ) )
4847ralbidv 2532 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  0  ->  ( A. z  e.  NN0  ( z  ||  r  ->  ( z  ||  x  /\  z  ||  y ) )  <->  A. z  e.  NN0  ( z  ||  r  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) ) ) )
4944, 48sbcie 3066 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( [.
0  /  x ]. A. z  e.  NN0  ( z  ||  r  ->  ( z  ||  x  /\  z  ||  y ) )  <->  A. z  e.  NN0  ( z  ||  r  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) ) )
5043, 49bitri 184 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( [.
0  /  x ]. ps 
<-> 
A. z  e.  NN0  ( z  ||  r  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) ) )
5141, 50bitrdi 196 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( w  =  0  ->  ( [ w  /  x ] ps  <->  A. z  e.  NN0  ( z  ||  r  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) ) ) )
5240, 51sbbid 1894 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( w  =  0  ->  ( [ y  /  r ] [ w  /  x ] ps  <->  [ y  /  r ] A. z  e.  NN0  ( z  ||  r  ->  ( z  ||  0  /\  z  ||  y ) ) ) )
5339, 52mpbiri 168 . . . . . . . . . . 11  |-  ( w  =  0  ->  [ y  /  r ] [
w  /  x ] ps )
5453ad3antlr 493 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  w  =  0 )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [ y  /  r ]
ph )  ->  [ y  /  r ] [
w  /  x ] ps )
55 simpr 110 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  w  =  0 )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [ y  /  r ]
ph )  ->  [ y  /  r ] ph )
56 nfs1v 1992 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/ r [ y  /  r ] [ w  /  x ] ps
57 nfs1v 1992 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/ r [ y  /  r ] ph
5856, 57nfan 1613 . . . . . . . . . . 11  |-  F/ r ( [ y  / 
r ] [ w  /  x ] ps  /\  [ y  /  r ]
ph )
59 sbequ12 1819 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( r  =  y  ->  ( [ w  /  x ] ps  <->  [ y  /  r ] [ w  /  x ] ps ) )
60 sbequ12 1819 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( r  =  y  ->  ( ph 
<->  [ y  /  r ] ph ) )
6159, 60anbi12d 473 . . . . . . . . . . 11  |-  ( r  =  y  ->  (
( [ w  /  x ] ps  /\  ph ) 
<->  ( [ y  / 
r ] [ w  /  x ] ps  /\  [ y  /  r ]
ph ) ) )
6258, 61rspce 2905 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( y  e.  NN0  /\  ( [ y  /  r ] [ w  /  x ] ps  /\  [ y  /  r ] ph ) )  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph ) )
6328, 54, 55, 62syl12anc 1271 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  w  =  0 )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [ y  /  r ]
ph )  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph ) )
6463exp31 364 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  w  = 
0 )  ->  (
y  e.  NN0  ->  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph ) ) ) )
6527, 64ralrimi 2603 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  w  = 
0 )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )
) )
66 nfv 1576 . . . . . . . . . 10  |-  F/ y 0  <  w
6725, 66nfan 1613 . . . . . . . . 9  |-  F/ y ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )
68 bezout.is-bezout . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  <->  E. s  e.  ZZ  E. t  e.  ZZ  r  =  ( ( A  x.  s )  +  ( B  x.  t
) ) )
69 simplrl 537 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  ->  th )
70 bezout.a . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( th 
->  A  e.  NN0 )
7169, 70syl 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  ->  A  e.  NN0 )
7271ad2antrr 488 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  ->  A  e.  NN0 )
73 bezout.b . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( th 
->  B  e.  NN0 )
7469, 73syl 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  ->  B  e.  NN0 )
7574ad2antrr 488 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  ->  B  e.  NN0 )
76 simplll 535 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  ->  w  e.  NN0 )
77 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  ->  0  <  w )
78 elnnnn0b 9445 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( w  e.  NN  <->  ( w  e.  NN0  /\  0  < 
w ) )
7976, 77, 78sylanbrc 417 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  ->  w  e.  NN )
8079ad2antrr 488 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  ->  w  e.  NN )
81 simpr 110 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  ->  [ y  /  r ] ph )
82 simplr 529 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  ->  y  e.  NN0 )
83 simplrr 538 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  ->  [ w  /  r ] ph )
84 sbsbc 3035 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( [ w  /  r ]
ph 
<-> 
[. w  /  r ]. ph )
8583, 84sylib 122 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  ->  [. w  / 
r ]. ph )
8685ad2antrr 488 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  ->  [. w  /  r ]. ph )
87 breq1 4091 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  a  ->  (
z  ||  r  <->  a  ||  r ) )
88 breq1 4091 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  a  ->  (
z  ||  x  <->  a  ||  x ) )
89 breq1 4091 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  a  ->  (
z  ||  y  <->  a  ||  y ) )
9088, 89anbi12d 473 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  a  ->  (
( z  ||  x  /\  z  ||  y )  <-> 
( a  ||  x  /\  a  ||  y ) ) )
9187, 90imbi12d 234 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  =  a  ->  (
( z  ||  r  ->  ( z  ||  x  /\  z  ||  y ) )  <->  ( a  ||  r  ->  ( a  ||  x  /\  a  ||  y
) ) ) )
9291cbvralv 2767 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A. z  e.  NN0  ( z 
||  r  ->  (
z  ||  x  /\  z  ||  y ) )  <->  A. a  e.  NN0  ( a  ||  r  ->  ( a  ||  x  /\  a  ||  y ) ) )
9342, 92bitri 184 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ps  <->  A. a  e.  NN0  (
a  ||  r  ->  ( a  ||  x  /\  a  ||  y ) ) )
9469ad3antrrr 492 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  th )
95 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  [. ( y  mod  w )  /  r ]. ph )
9694, 95jca 306 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  ( th  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )
)
9783ad3antrrr 492 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  [ w  /  r ] ph )
98 dfsbcq2 3034 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  ( y  mod  w )  ->  ( [ z  /  r ] ph  <->  [. ( y  mod  w )  /  r ]. ph ) )
9998anbi2d 464 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  ( y  mod  w )  ->  (
( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  <->  ( th  /\  [. ( y  mod  w )  /  r ]. ph ) ) )
100 sbsbc 3035 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps  <->  [. z  /  x ]. [ w  /  y ] ps )
101 sbsbc 3035 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( [ w  /  y ] ps  <->  [. w  /  y ]. ps )
102101sbcbii 3091 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( [. z  /  x ]. [
w  /  y ] ps  <->  [. z  /  x ]. [. w  /  y ]. ps )
103100, 102bitri 184 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps  <->  [. z  /  x ]. [. w  /  y ]. ps )
104103anbi1i 458 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps  /\  ph )  <->  (
[. z  /  x ]. [. w  /  y ]. ps  /\  ph )
)
105 dfsbcq 3033 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( z  =  ( y  mod  w )  ->  ( [. z  /  x ]. [. w  /  y ]. ps  <->  [. ( y  mod  w )  /  x ]. [. w  /  y ]. ps ) )
106105anbi1d 465 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( z  =  ( y  mod  w )  ->  (
( [. z  /  x ]. [. w  /  y ]. ps  /\  ph )  <->  (
[. ( y  mod  w )  /  x ]. [. w  /  y ]. ps  /\  ph )
) )
107104, 106bitrid 192 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( z  =  ( y  mod  w )  ->  (
( [ z  /  x ] [ w  / 
y ] ps  /\  ph )  <->  ( [. (
y  mod  w )  /  x ]. [. w  /  y ]. ps  /\ 
ph ) ) )
108107rexbidv 2533 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  ( y  mod  w )  ->  ( E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps  /\  ph )  <->  E. r  e.  NN0  ( [. ( y  mod  w
)  /  x ]. [. w  /  y ]. ps  /\  ph ) ) )
109108imbi2d 230 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  ( y  mod  w )  ->  (
( [ w  / 
r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps  /\  ph )
)  <->  ( [ w  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [. ( y  mod  w )  /  x ]. [. w  /  y ]. ps  /\  ph )
) ) )
11099, 109imbi12d 234 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  =  ( y  mod  w )  ->  (
( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  ( [ w  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [
w  /  y ] ps  /\  ph )
) )  <->  ( ( th  /\  [. ( y  mod  w )  / 
r ]. ph )  -> 
( [ w  / 
r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [. ( y  mod  w
)  /  x ]. [. w  /  y ]. ps  /\  ph ) ) ) ) )
111 simpll 527 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  ->  (
( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w ) )
112 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  ->  A. z  e.  (
0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )
113112ad3antrrr 492 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )
114 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  F/ y [ w  /  r ] ph
115 nfcv 2374 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  F/_ y NN0
116 nfs1v 1992 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  F/ y [ w  /  y ] ps
117116nfsbxy 1995 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  F/ y [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps
118 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  F/ y
ph
119117, 118nfan 1613 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  F/ y ( [ z  /  x ] [ w  / 
y ] ps  /\  ph )
120115, 119nfrexw 2571 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  F/ y E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps  /\  ph )
121114, 120nfim 1620 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/ y ( [ w  / 
r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps  /\  ph )
)
122 sbequ 1888 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( y  =  w  ->  ( [ y  /  r ] ph  <->  [ w  /  r ] ph ) )
123 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  F/ x  y  =  w
124 sbequ12 1819 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( y  =  w  ->  ( ps 
<->  [ w  /  y ] ps ) )
125123, 124sbbid 1894 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( y  =  w  ->  ( [ z  /  x ] ps  <->  [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps ) )
126125anbi1d 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( y  =  w  ->  (
( [ z  /  x ] ps  /\  ph ) 
<->  ( [ z  /  x ] [ w  / 
y ] ps  /\  ph ) ) )
127126rexbidv 2533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( y  =  w  ->  ( E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )  <->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps  /\  ph )
) )
128122, 127imbi12d 234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  =  w  ->  (
( [ y  / 
r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
)  <->  ( [ w  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps  /\  ph )
) ) )
129121, 128rspc 2904 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( w  e.  NN0  ->  ( A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ]
ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
)  ->  ( [
w  /  r ]
ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps  /\  ph )
) ) )
130129imim2d 54 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( w  e.  NN0  ->  ( ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) )  ->  (
( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  ( [ w  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [
w  /  y ] ps  /\  ph )
) ) ) )
131130ralimdv 2600 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( w  e.  NN0  ->  ( A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) )  ->  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  ( [ w  / 
r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [ w  /  y ] ps  /\  ph )
) ) ) )
132131ad4antr 494 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  ( A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) )  ->  A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  ( [ w  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [
w  /  y ] ps  /\  ph )
) ) ) )
133113, 132mpd 13 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  ( [ w  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [
w  /  y ] ps  /\  ph )
) ) )
134111, 133sylan 283 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  ( [ w  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] [
w  /  y ] ps  /\  ph )
) ) )
135 simpllr 536 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  y  e.  NN0 )
136135nn0zd 9599 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  y  e.  ZZ )
13779ad3antrrr 492 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  w  e.  NN )
138 zmodfz 10607 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( y  e.  ZZ  /\  w  e.  NN )  ->  ( y  mod  w
)  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) )
139136, 137, 138syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  ( y  mod  w
)  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) )
140110, 134, 139rspcdva 2915 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  ( ( th  /\  [. ( y  mod  w
)  /  r ]. ph )  ->  ( [
w  /  r ]
ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [. ( y  mod  w )  /  x ]. [. w  /  y ]. ps  /\  ph )
) ) )
14196, 97, 140mp2d 47 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  /\  [. (
y  mod  w )  /  r ]. ph )  ->  E. r  e.  NN0  ( [. ( y  mod  w )  /  x ]. [. w  /  y ]. ps  /\  ph )
)
142 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/ x  w  e.  NN0
143 nfcv 2374 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  F/_ x
( 0 ... (
w  -  1 ) )
144 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  F/ x
( th  /\  [
z  /  r ]
ph )
145 nfcv 2374 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/_ x NN0
146 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  F/ x ph
147146nfsbxy 1995 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  F/ x [ y  /  r ] ph
148 nfs1v 1992 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  F/ x [ z  /  x ] ps
149148, 146nfan 1613 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  F/ x
( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
150145, 149nfrexw 2571 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  F/ x E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
151147, 150nfim 1620 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/ x
( [ y  / 
r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
)
152145, 151nfralxy 2570 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  F/ x A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) )
153144, 152nfim 1620 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  F/ x
( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) )
154143, 153nfralxy 2570 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/ x A. z  e.  (
0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) )
155142, 154nfan 1613 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ x
( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )
156 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ x
( th  /\  [
w  /  r ]
ph )
157155, 156nfan 1613 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ x
( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)
158 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ x
0  <  w
159157, 158nfan 1613 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/ x
( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )
160 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/ x  y  e.  NN0
161159, 160nfan 1613 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/ x
( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )
162161, 147nfan 1613 . . . . . . . . . . 11  |-  F/ x
( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )
163 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/ r  w  e.  NN0
164 nfcv 2374 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  F/_ r
( 0 ... (
w  -  1 ) )
165 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/ r th
166 nfs1v 1992 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/ r [ z  /  r ] ph
167165, 166nfan 1613 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  F/ r ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )
168 nfcv 2374 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/_ r NN0
169 nfre1 2575 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  F/ r E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
17057, 169nfim 1620 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/ r ( [ y  / 
r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
)
171168, 170nfralxy 2570 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  F/ r A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) )
172167, 171nfim 1620 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  F/ r ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) )
173164, 172nfralxy 2570 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/ r A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) )
174163, 173nfan 1613 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ r ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )
175 nfs1v 1992 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/ r [ w  /  r ] ph
176165, 175nfan 1613 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ r ( th  /\  [
w  /  r ]
ph )
177174, 176nfan 1613 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ r ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)
178 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ r 0  <  w
179177, 178nfan 1613 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/ r ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )
180 nfv 1576 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/ r  y  e.  NN0
181179, 180nfan 1613 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/ r ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )
182181, 57nfan 1613 . . . . . . . . . . 11  |-  F/ r ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )
18368, 72, 75, 80, 81, 82, 86, 93, 141, 162, 182bezoutlemstep 12567 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ( w  e.  NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  /\  0  <  w )  /\  y  e.  NN0 )  /\  [
y  /  r ]
ph )  ->  E. r  e.  NN0  ( [. w  /  x ]. ps  /\  ph ) )
184183exp31 364 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  ->  ( y  e.  NN0  ->  ( [
y  /  r ]
ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [. w  /  x ]. ps  /\  ph )
) ) )
18567, 184ralrimi 2603 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [. w  /  x ]. ps  /\  ph )
) )
186 sbsbc 3035 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( [ w  /  x ] ps 
<-> 
[. w  /  x ]. ps )
187186anbi1i 458 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )  <->  (
[. w  /  x ]. ps  /\  ph )
)
188187rexbii 2539 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )  <->  E. r  e.  NN0  ( [. w  /  x ]. ps  /\  ph )
)
189188imbi2i 226 . . . . . . . . 9  |-  ( ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph ) )  <->  ( [
y  /  r ]
ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [. w  /  x ]. ps  /\  ph )
) )
190189ralbii 2538 . . . . . . . 8  |-  ( A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ]
ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )
)  <->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [. w  /  x ]. ps  /\  ph ) ) )
191185, 190sylibr 134 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( w  e. 
NN0  /\  A. z  e.  ( 0 ... (
w  -  1 ) ) ( ( th 
/\  [ z  / 
r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\ 
ph ) ) ) )  /\  ( th 
/\  [ w  / 
r ] ph )
)  /\  0  <  w )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )
) )
192 nn0nlt0 9427 . . . . . . . . 9  |-  ( w  e.  NN0  ->  -.  w  <  0 )
193 nn0z 9498 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( w  e.  NN0  ->  w  e.  ZZ )
194 ztri3or0 9520 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( w  e.  ZZ  ->  (
w  <  0  \/  w  =  0  \/  0  <  w ) )
195193, 194syl 14 . . . . . . . . . . 11  |-  ( w  e.  NN0  ->  ( w  <  0  \/  w  =  0  \/  0  <  w ) )
196 3orass 1007 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( w  <  0  \/  w  =  0  \/  0  <  w )  <-> 
( w  <  0  \/  ( w  =  0  \/  0  <  w
) ) )
197195, 196sylib 122 . . . . . . . . . 10  |-  ( w  e.  NN0  ->  ( w  <  0  \/  (
w  =  0  \/  0  <  w ) ) )
198197orcomd 736 . . . . . . . . 9  |-  ( w  e.  NN0  ->  ( ( w  =  0  \/  0  <  w )  \/  w  <  0
) )
199192, 198ecased 1385 . . . . . . . 8  |-  ( w  e.  NN0  ->  ( w  =  0  \/  0  <  w ) )
200199ad2antrr 488 . . . . . . 7  |-  ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  ->  (
w  =  0  \/  0  <  w ) )
20165, 191, 200mpjaodan 805 . . . . . 6  |-  ( ( ( w  e.  NN0  /\ 
A. z  e.  ( 0 ... ( w  -  1 ) ) ( ( th  /\  [ z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) ) )  /\  ( th  /\  [ w  /  r ] ph ) )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )
) )
202201exp31 364 . . . . 5  |-  ( w  e.  NN0  ->  ( A. z  e.  ( 0 ... ( w  - 
1 ) ) ( ( th  /\  [
z  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ z  /  x ] ps  /\  ph )
) )  ->  (
( th  /\  [
w  /  r ]
ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( [ w  /  x ] ps  /\  ph )
) ) ) )
2038, 16, 202nn0sinds 10707 . . . 4  |-  ( x  e.  NN0  ->  ( ( th  /\  [ x  /  r ] ph )  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( ps  /\  ph ) ) ) )
204203expd 258 . . 3  |-  ( x  e.  NN0  ->  ( th 
->  ( [ x  / 
r ] ph  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( ps  /\  ph ) ) ) ) )
205204impcom 125 . 2  |-  ( ( th  /\  x  e. 
NN0 )  ->  ( [ x  /  r ] ph  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( ps  /\  ph )
) ) )
206205ralrimiva 2605 1  |-  ( th 
->  A. x  e.  NN0  ( [ x  /  r ] ph  ->  A. y  e.  NN0  ( [ y  /  r ] ph  ->  E. r  e.  NN0  ( ps  /\  ph )
) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 715    \/ w3o 1003    = wceq 1397   [wsb 1810    e. wcel 2202   A.wral 2510   E.wrex 2511   [.wsbc 3031   class class class wbr 4088  (class class class)co 6017   0cc0 8031   1c1 8032    + caddc 8034    x. cmul 8036    < clt 8213    - cmin 8349   NNcn 9142   NN0cn0 9401   ZZcz 9478   ...cfz 10242    mod cmo 10583    || cdvds 12347
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686  ax-cnex 8122  ax-resscn 8123  ax-1cn 8124  ax-1re 8125  ax-icn 8126  ax-addcl 8127  ax-addrcl 8128  ax-mulcl 8129  ax-mulrcl 8130  ax-addcom 8131  ax-mulcom 8132  ax-addass 8133  ax-mulass 8134  ax-distr 8135  ax-i2m1 8136  ax-0lt1 8137  ax-1rid 8138  ax-0id 8139  ax-rnegex 8140  ax-precex 8141  ax-cnre 8142  ax-pre-ltirr 8143  ax-pre-ltwlin 8144  ax-pre-lttrn 8145  ax-pre-apti 8146  ax-pre-ltadd 8147  ax-pre-mulgt0 8148  ax-pre-mulext 8149  ax-arch 8150
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rmo 2518  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-if 3606  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-tr 4188  df-id 4390  df-po 4393  df-iso 4394  df-iord 4463  df-on 4465  df-ilim 4466  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-riota 5970  df-ov 6020  df-oprab 6021  df-mpo 6022  df-1st 6302  df-2nd 6303  df-recs 6470  df-frec 6556  df-pnf 8215  df-mnf 8216  df-xr 8217  df-ltxr 8218  df-le 8219  df-sub 8351  df-neg 8352  df-reap 8754  df-ap 8761  df-div 8852  df-inn 9143  df-2 9201  df-n0 9402  df-z 9479  df-uz 9755  df-q 9853  df-rp 9888  df-fz 10243  df-fl 10529  df-mod 10584  df-seqfrec 10709  df-exp 10800  df-cj 11402  df-re 11403  df-im 11404  df-rsqrt 11558  df-abs 11559  df-dvds 12348
This theorem is referenced by:  bezoutlemex  12571
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