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Theorem dfgcd2 12017
Description: Alternate definition of the  gcd operator, see definition in [ApostolNT] p. 15. (Contributed by AV, 8-Aug-2021.)
Assertion
Ref Expression
dfgcd2  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( D  =  ( M  gcd  N )  <-> 
( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) ) )
Distinct variable groups:    D, e    e, M    e, N

Proof of Theorem dfgcd2
Dummy variables  f  g  n  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 gcdcl 11969 . . . . . 6  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( M  gcd  N
)  e.  NN0 )
21nn0ge0d 9234 . . . . 5  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  0  <_  ( M  gcd  N ) )
3 gcddvds 11966 . . . . 5  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( ( M  gcd  N )  ||  M  /\  ( M  gcd  N ) 
||  N ) )
4 3anass 982 . . . . . . . 8  |-  ( ( e  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  <->  ( e  e.  ZZ  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) ) )
5 ancom 266 . . . . . . . 8  |-  ( ( e  e.  ZZ  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  <->  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  e  e.  ZZ ) )
64, 5bitri 184 . . . . . . 7  |-  ( ( e  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  <->  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  e  e.  ZZ ) )
7 dvdsgcd 12015 . . . . . . 7  |-  ( ( e  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  ( M  gcd  N ) ) )
86, 7sylbir 135 . . . . . 6  |-  ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  e  e.  ZZ )  ->  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  ( M  gcd  N
) ) )
98ralrimiva 2550 . . . . 5  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  A. e  e.  ZZ  ( ( e  ||  M  /\  e  ||  N
)  ->  e  ||  ( M  gcd  N ) ) )
102, 3, 93jca 1177 . . . 4  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( 0  <_  ( M  gcd  N )  /\  ( ( M  gcd  N )  ||  M  /\  ( M  gcd  N ) 
||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  ( M  gcd  N ) ) ) )
1110adantr 276 . . 3  |-  ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  D  =  ( M  gcd  N ) )  ->  ( 0  <_  ( M  gcd  N )  /\  ( ( M  gcd  N ) 
||  M  /\  ( M  gcd  N )  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  ( M  gcd  N ) ) ) )
12 breq2 4009 . . . . 5  |-  ( D  =  ( M  gcd  N )  ->  ( 0  <_  D  <->  0  <_  ( M  gcd  N ) ) )
13 breq1 4008 . . . . . 6  |-  ( D  =  ( M  gcd  N )  ->  ( D  ||  M  <->  ( M  gcd  N )  ||  M ) )
14 breq1 4008 . . . . . 6  |-  ( D  =  ( M  gcd  N )  ->  ( D  ||  N  <->  ( M  gcd  N )  ||  N ) )
1513, 14anbi12d 473 . . . . 5  |-  ( D  =  ( M  gcd  N )  ->  ( ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  <->  ( ( M  gcd  N )  ||  M  /\  ( M  gcd  N )  ||  N ) ) )
16 breq2 4009 . . . . . . 7  |-  ( D  =  ( M  gcd  N )  ->  ( e  ||  D  <->  e  ||  ( M  gcd  N ) ) )
1716imbi2d 230 . . . . . 6  |-  ( D  =  ( M  gcd  N )  ->  ( (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
)  <->  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  ( M  gcd  N
) ) ) )
1817ralbidv 2477 . . . . 5  |-  ( D  =  ( M  gcd  N )  ->  ( A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
)  <->  A. e  e.  ZZ  ( ( e  ||  M  /\  e  ||  N
)  ->  e  ||  ( M  gcd  N ) ) ) )
1912, 15, 183anbi123d 1312 . . . 4  |-  ( D  =  ( M  gcd  N )  ->  ( (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) )  <->  ( 0  <_  ( M  gcd  N )  /\  ( ( M  gcd  N ) 
||  M  /\  ( M  gcd  N )  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  ( M  gcd  N ) ) ) ) )
2019adantl 277 . . 3  |-  ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  D  =  ( M  gcd  N ) )  ->  ( (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) )  <->  ( 0  <_  ( M  gcd  N )  /\  ( ( M  gcd  N ) 
||  M  /\  ( M  gcd  N )  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  ( M  gcd  N ) ) ) ) )
2111, 20mpbird 167 . 2  |-  ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  D  =  ( M  gcd  N ) )  ->  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) ) )
22 gcdval 11962 . . . 4  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( M  gcd  N
)  =  if ( ( M  =  0  /\  N  =  0 ) ,  0 ,  sup ( { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) } ,  RR ,  <  ) ) )
2322adantr 276 . . 3  |-  ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) )  ->  ( M  gcd  N )  =  if ( ( M  =  0  /\  N  =  0 ) ,  0 ,  sup ( { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) } ,  RR ,  <  ) ) )
24 iftrue 3541 . . . . . . 7  |-  ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  ->  if ( ( M  =  0  /\  N  =  0 ) ,  0 ,  sup ( { n  e.  ZZ  |  ( n  ||  M  /\  n  ||  N
) } ,  RR ,  <  ) )  =  0 )
2524adantr 276 . . . . . 6  |-  ( ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) ) )  ->  if (
( M  =  0  /\  N  =  0 ) ,  0 ,  sup ( { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) } ,  RR ,  <  ) )  =  0 )
26 breq2 4009 . . . . . . . . . . 11  |-  ( M  =  0  ->  ( D  ||  M  <->  D  ||  0
) )
27 breq2 4009 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  =  0  ->  ( D  ||  N  <->  D  ||  0
) )
2826, 27bi2anan9 606 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  ->  ( ( D 
||  M  /\  D  ||  N )  <->  ( D  ||  0  /\  D  ||  0 ) ) )
29 breq2 4009 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( M  =  0  ->  (
e  ||  M  <->  e  ||  0 ) )
30 breq2 4009 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( N  =  0  ->  (
e  ||  N  <->  e  ||  0 ) )
3129, 30bi2anan9 606 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  ->  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  <->  ( e  ||  0  /\  e  ||  0 ) ) )
3231imbi1d 231 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  ->  ( ( ( e  ||  M  /\  e  ||  N )  -> 
e  ||  D )  <->  ( ( e  ||  0  /\  e  ||  0 )  ->  e  ||  D
) ) )
3332ralbidv 2477 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  ->  ( A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D )  <->  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  0  /\  e  ||  0 )  ->  e  ||  D ) ) )
3428, 333anbi23d 1315 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  ->  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) )  <->  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  0  /\  D  ||  0 )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  0  /\  e  ||  0 )  ->  e  ||  D
) ) ) )
35 dvdszrcl 11801 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( D 
||  0  ->  ( D  e.  ZZ  /\  0  e.  ZZ ) )
36 dvds0 11815 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( e  e.  ZZ  ->  e  ||  0 )
3736, 36jca 306 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( e  e.  ZZ  ->  (
e  ||  0  /\  e  ||  0 ) )
3837adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( D  e.  ZZ  /\  0  <_  D )  /\  e  e.  ZZ )  ->  ( e  ||  0  /\  e  ||  0
) )
39 pm5.5 242 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( e  ||  0  /\  e  ||  0 )  ->  ( ( ( e  ||  0  /\  e  ||  0 )  ->  e  ||  D
)  <->  e  ||  D
) )
4038, 39syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( D  e.  ZZ  /\  0  <_  D )  /\  e  e.  ZZ )  ->  ( ( ( e  ||  0  /\  e  ||  0 )  ->  e  ||  D
)  <->  e  ||  D
) )
4140ralbidva 2473 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( D  e.  ZZ  /\  0  <_  D )  -> 
( A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  0  /\  e  ||  0 )  ->  e  ||  D )  <->  A. e  e.  ZZ  e  ||  D
) )
42 0z 9266 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  0  e.  ZZ
43 breq1 4008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( e  =  0  ->  (
e  ||  D  <->  0  ||  D ) )
4443rspcv 2839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( 0  e.  ZZ  ->  ( A. e  e.  ZZ  e  ||  D  ->  0  ||  D ) )
4542, 44ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( A. e  e.  ZZ  e  ||  D  ->  0  ||  D )
46 0dvds 11820 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( D  e.  ZZ  ->  (
0  ||  D  <->  D  = 
0 ) )
4746biimpd 144 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( D  e.  ZZ  ->  (
0  ||  D  ->  D  =  0 ) )
48 eqcom 2179 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( 0  =  D  <->  D  = 
0 )
4947, 48imbitrrdi 162 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( D  e.  ZZ  ->  (
0  ||  D  ->  0  =  D ) )
5045, 49syl5 32 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( D  e.  ZZ  ->  ( A. e  e.  ZZ  e  ||  D  ->  0  =  D ) )
5150adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( D  e.  ZZ  /\  0  <_  D )  -> 
( A. e  e.  ZZ  e  ||  D  ->  0  =  D ) )
5241, 51sylbid 150 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( D  e.  ZZ  /\  0  <_  D )  -> 
( A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  0  /\  e  ||  0 )  ->  e  ||  D )  ->  0  =  D ) )
5352ex 115 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( D  e.  ZZ  ->  (
0  <_  D  ->  ( A. e  e.  ZZ  ( ( e  ||  0  /\  e  ||  0
)  ->  e  ||  D )  ->  0  =  D ) ) )
5453adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( D  e.  ZZ  /\  0  e.  ZZ )  ->  ( 0  <_  D  ->  ( A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  0  /\  e  ||  0 )  ->  e  ||  D )  ->  0  =  D ) ) )
5535, 54syl 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( D 
||  0  ->  (
0  <_  D  ->  ( A. e  e.  ZZ  ( ( e  ||  0  /\  e  ||  0
)  ->  e  ||  D )  ->  0  =  D ) ) )
5655adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( D  ||  0  /\  D  ||  0 )  ->  ( 0  <_  D  ->  ( A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  0  /\  e  ||  0 )  ->  e  ||  D )  ->  0  =  D ) ) )
5756com12 30 . . . . . . . . . 10  |-  ( 0  <_  D  ->  (
( D  ||  0  /\  D  ||  0 )  ->  ( A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  0  /\  e  ||  0 )  ->  e  ||  D )  ->  0  =  D ) ) )
58573imp 1193 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  0  /\  D  ||  0 )  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  0  /\  e  ||  0 )  ->  e  ||  D ) )  -> 
0  =  D )
5934, 58biimtrdi 163 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  ->  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) )  ->  0  =  D ) )
6059adantld 278 . . . . . . 7  |-  ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  ->  ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) )  ->  0  =  D ) )
6160imp 124 . . . . . 6  |-  ( ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) ) )  ->  0  =  D )
6225, 61eqtrd 2210 . . . . 5  |-  ( ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) ) )  ->  if (
( M  =  0  /\  N  =  0 ) ,  0 ,  sup ( { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) } ,  RR ,  <  ) )  =  D )
6362ancoms 268 . . . 4  |-  ( ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) ) )  /\  ( M  =  0  /\  N  =  0
) )  ->  if ( ( M  =  0  /\  N  =  0 ) ,  0 ,  sup ( { n  e.  ZZ  | 
( n  ||  M  /\  n  ||  N ) } ,  RR ,  <  ) )  =  D )
64 iffalse 3544 . . . . . . 7  |-  ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  ->  if (
( M  =  0  /\  N  =  0 ) ,  0 ,  sup ( { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) } ,  RR ,  <  ) )  =  sup ( { n  e.  ZZ  | 
( n  ||  M  /\  n  ||  N ) } ,  RR ,  <  ) )
6564adantr 276 . . . . . 6  |-  ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  (
( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) ) )  ->  if (
( M  =  0  /\  N  =  0 ) ,  0 ,  sup ( { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) } ,  RR ,  <  ) )  =  sup ( { n  e.  ZZ  | 
( n  ||  M  /\  n  ||  N ) } ,  RR ,  <  ) )
66 lttri3 8039 . . . . . . . 8  |-  ( ( f  e.  RR  /\  g  e.  RR )  ->  ( f  =  g  <-> 
( -.  f  < 
g  /\  -.  g  <  f ) ) )
6766adantl 277 . . . . . . 7  |-  ( ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) ) ) )  /\  ( f  e.  RR  /\  g  e.  RR ) )  -> 
( f  =  g  <-> 
( -.  f  < 
g  /\  -.  g  <  f ) ) )
68 dvdszrcl 11801 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( D 
||  M  ->  ( D  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ ) )
6968simpld 112 . . . . . . . . . . 11  |-  ( D 
||  M  ->  D  e.  ZZ )
7069zred 9377 . . . . . . . . . 10  |-  ( D 
||  M  ->  D  e.  RR )
7170adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  ->  D  e.  RR )
72713ad2ant2 1019 . . . . . . . 8  |-  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) )  ->  D  e.  RR )
7372ad2antll 491 . . . . . . 7  |-  ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  (
( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) ) )  ->  D  e.  RR )
74 breq1 4008 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  y  ->  (
n  ||  M  <->  y  ||  M ) )
75 breq1 4008 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  y  ->  (
n  ||  N  <->  y  ||  N ) )
7674, 75anbi12d 473 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  y  ->  (
( n  ||  M  /\  n  ||  N )  <-> 
( y  ||  M  /\  y  ||  N ) ) )
7776elrab 2895 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) }  <->  ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) ) )
78 breq1 4008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( e  =  y  ->  (
e  ||  M  <->  y  ||  M ) )
79 breq1 4008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( e  =  y  ->  (
e  ||  N  <->  y  ||  N ) )
8078, 79anbi12d 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( e  =  y  ->  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  <-> 
( y  ||  M  /\  y  ||  N ) ) )
81 breq1 4008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( e  =  y  ->  (
e  ||  D  <->  y  ||  D ) )
8280, 81imbi12d 234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( e  =  y  ->  (
( ( e  ||  M  /\  e  ||  N
)  ->  e  ||  D )  <->  ( (
y  ||  M  /\  y  ||  N )  -> 
y  ||  D )
) )
8382rspcv 2839 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  e.  ZZ  ->  ( A. e  e.  ZZ  ( ( e  ||  M  /\  e  ||  N
)  ->  e  ||  D )  ->  (
( y  ||  M  /\  y  ||  N )  ->  y  ||  D
) ) )
8483com23 78 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  e.  ZZ  ->  (
( y  ||  M  /\  y  ||  N )  ->  ( A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D )  ->  y  ||  D ) ) )
8584imp 124 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  ->  ( A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
)  ->  y  ||  D ) )
8685ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D )  ->  y  ||  D ) )
87 elnn0z 9268 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( D  e.  NN0  <->  ( D  e.  ZZ  /\  0  <_  D ) )
8887simplbi2 385 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( D  e.  ZZ  ->  (
0  <_  D  ->  D  e.  NN0 ) )
8988adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( D  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ )  ->  ( 0  <_  D  ->  D  e.  NN0 )
)
9068, 89syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( D 
||  M  ->  (
0  <_  D  ->  D  e.  NN0 ) )
9190adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  -> 
( 0  <_  D  ->  D  e.  NN0 )
)
9291impcom 125 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) )  ->  D  e.  NN0 )
93 zre 9259 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( y  e.  ZZ  ->  y  e.  RR )
9493ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  ->  y  e.  RR )
9594ad2antrl 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  /\  (
y  ||  D  /\  D  e.  NN0 ) )  /\  ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) ) )  ->  y  e.  RR )
9671ad3antlr 493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  /\  (
y  ||  D  /\  D  e.  NN0 ) )  /\  ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) ) )  ->  D  e.  RR )
97 simp-5l 543 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  /\  D  e.  NN0 )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) ) )  ->  y  e.  ZZ )
98 elnn0 9180 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( D  e.  NN0  <->  ( D  e.  NN  \/  D  =  0 ) )
99 2a1 25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( D  e.  NN  ->  (
( ( ( y  e.  ZZ  /\  (
y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  ->  D  e.  NN ) ) )
100 breq1 4008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34  |-  ( D  =  0  ->  ( D  ||  M  <->  0  ||  M ) )
101 breq1 4008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34  |-  ( D  =  0  ->  ( D  ||  N  <->  0  ||  N ) )
102100, 101anbi12d 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33  |-  ( D  =  0  ->  (
( D  ||  M  /\  D  ||  N )  <-> 
( 0  ||  M  /\  0  ||  N ) ) )
103102anbi2d 464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32  |-  ( D  =  0  ->  (
( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) )  <->  ( 0  <_  D  /\  ( 0  ||  M  /\  0  ||  N
) ) ) )
104103adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  ( ( D  =  0  /\  ( ( ( y  e.  ZZ  /\  (
y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) ) )  ->  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) )  <->  ( 0  <_  D  /\  (
0  ||  M  /\  0  ||  N ) ) ) )
105 simplr 528 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35  |-  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  ->  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )
106 zdceq 9330 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  0  e.  ZZ )  -> DECID  M  =  0 )
10742, 106mpan2 425 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37  |-  ( M  e.  ZZ  -> DECID  M  =  0
)
108 ianordc 899 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37  |-  (DECID  M  =  0  ->  ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0
)  <->  ( -.  M  =  0  \/  -.  N  =  0 ) ) )
109107, 108syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36  |-  ( M  e.  ZZ  ->  ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  <->  ( -.  M  =  0  \/  -.  N  =  0 ) ) )
110109ad2antrl 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35  |-  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  <->  ( -.  M  =  0  \/  -.  N  =  0
) ) )
111105, 110mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34  |-  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( -.  M  =  0  \/  -.  N  =  0 ) )
112 dvdszrcl 11801 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38  |-  ( 0 
||  M  ->  (
0  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ )
)
113 0dvds 11820 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40  |-  ( M  e.  ZZ  ->  (
0  ||  M  <->  M  = 
0 ) )
114 pm2.24 621 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40  |-  ( M  =  0  ->  ( -.  M  =  0  ->  D  e.  NN ) )
115113, 114biimtrdi 163 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39  |-  ( M  e.  ZZ  ->  (
0  ||  M  ->  ( -.  M  =  0  ->  D  e.  NN ) ) )
116115adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38  |-  ( ( 0  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ )  ->  ( 0  ||  M  ->  ( -.  M  =  0  ->  D  e.  NN ) ) )
117112, 116mpcom 36 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37  |-  ( 0 
||  M  ->  ( -.  M  =  0  ->  D  e.  NN ) )
118117adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36  |-  ( ( 0  ||  M  /\  0  ||  N )  -> 
( -.  M  =  0  ->  D  e.  NN ) )
119118com12 30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35  |-  ( -.  M  =  0  -> 
( ( 0  ||  M  /\  0  ||  N
)  ->  D  e.  NN ) )
120 dvdszrcl 11801 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38  |-  ( 0 
||  N  ->  (
0  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )
)
121 0dvds 11820 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
0  ||  N  <->  N  = 
0 ) )
122 pm2.24 621 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40  |-  ( N  =  0  ->  ( -.  N  =  0  ->  D  e.  NN ) )
123121, 122biimtrdi 163 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
0  ||  N  ->  ( -.  N  =  0  ->  D  e.  NN ) ) )
124123adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38  |-  ( ( 0  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( 0  ||  N  ->  ( -.  N  =  0  ->  D  e.  NN ) ) )
125120, 124mpcom 36 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37  |-  ( 0 
||  N  ->  ( -.  N  =  0  ->  D  e.  NN ) )
126125adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36  |-  ( ( 0  ||  M  /\  0  ||  N )  -> 
( -.  N  =  0  ->  D  e.  NN ) )
127126com12 30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35  |-  ( -.  N  =  0  -> 
( ( 0  ||  M  /\  0  ||  N
)  ->  D  e.  NN ) )
128119, 127jaoi 716 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34  |-  ( ( -.  M  =  0  \/  -.  N  =  0 )  ->  (
( 0  ||  M  /\  0  ||  N )  ->  D  e.  NN ) )
129111, 128syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33  |-  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( ( 0  ||  M  /\  0  ||  N
)  ->  D  e.  NN ) )
130129adantld 278 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32  |-  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( ( 0  <_  D  /\  ( 0  ||  M  /\  0  ||  N
) )  ->  D  e.  NN ) )
131130adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  ( ( D  =  0  /\  ( ( ( y  e.  ZZ  /\  (
y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) ) )  ->  ( ( 0  <_  D  /\  (
0  ||  M  /\  0  ||  N ) )  ->  D  e.  NN ) )
132104, 131sylbid 150 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  ( ( D  =  0  /\  ( ( ( y  e.  ZZ  /\  (
y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) ) )  ->  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) )  ->  D  e.  NN )
)
133132ex 115 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( D  =  0  ->  (
( ( ( y  e.  ZZ  /\  (
y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  ->  D  e.  NN ) ) )
13499, 133jaoi 716 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( ( D  e.  NN  \/  D  =  0 )  ->  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  ->  D  e.  NN ) ) )
13598, 134sylbi 121 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( D  e.  NN0  ->  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  ->  D  e.  NN ) ) )
136135impcom 125 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  (
y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  /\  D  e.  NN0 )  -> 
( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  ->  D  e.  NN ) )
137136imp 124 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  /\  D  e.  NN0 )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) ) )  ->  D  e.  NN )
138 dvdsle 11852 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( y  e.  ZZ  /\  D  e.  NN )  ->  ( y  ||  D  ->  y  <_  D )
)
13997, 137, 138syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  /\  D  e.  NN0 )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) ) )  ->  (
y  ||  D  ->  y  <_  D ) )
140139exp31 364 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( D  e.  NN0  ->  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  ->  (
y  ||  D  ->  y  <_  D ) ) ) )
141140com14 88 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( y 
||  D  ->  ( D  e.  NN0  ->  (
( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) )  ->  ( (
( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
y  <_  D )
) ) )
142141imp 124 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( y  ||  D  /\  D  e.  NN0 )  -> 
( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  ->  (
( ( ( y  e.  ZZ  /\  (
y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
y  <_  D )
) )
143142impcom 125 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) )  /\  ( y 
||  D  /\  D  e.  NN0 ) )  -> 
( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
y  <_  D )
)
144143imp 124 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  /\  (
y  ||  D  /\  D  e.  NN0 ) )  /\  ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) ) )  ->  y  <_  D
)
14595, 96, 144lensymd 8081 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  /\  (
y  ||  D  /\  D  e.  NN0 ) )  /\  ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) ) )  ->  -.  D  <  y )
146145exp31 364 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) )  ->  ( ( y 
||  D  /\  D  e.  NN0 )  ->  (
( ( ( y  e.  ZZ  /\  (
y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  ->  -.  D  <  y ) ) )
14792, 146mpan2d 428 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) )  ->  ( y  ||  D  ->  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  ->  -.  D  <  y ) ) )
148147com13 80 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( y  ||  D  ->  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
) )  ->  -.  D  <  y ) ) )
14986, 148syld 45 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D )  ->  (
( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) )  ->  -.  D  <  y ) ) )
150149com13 80 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) )  ->  ( A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D )  ->  (
( ( ( y  e.  ZZ  /\  (
y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  ->  -.  D  <  y ) ) )
1511503impia 1200 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) )  ->  (
( ( ( y  e.  ZZ  /\  (
y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  ->  -.  D  <  y ) )
152151com12 30 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y 
||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  /\  ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ ) )  -> 
( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) )  ->  -.  D  <  y ) )
153152expimpd 363 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  ->  ( (
( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) )  ->  -.  D  <  y ) )
154153expimpd 363 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  ZZ  /\  ( y  ||  M  /\  y  ||  N ) )  ->  ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) ) )  ->  -.  D  <  y ) )
15577, 154sylbi 121 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) }  ->  ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) ) ) )  ->  -.  D  <  y ) )
156155impcom 125 . . . . . . 7  |-  ( ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) ) ) )  /\  y  e.  {
n  e.  ZZ  | 
( n  ||  M  /\  n  ||  N ) } )  ->  -.  D  <  y )
15769adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  ->  D  e.  ZZ )
158157ancri 324 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  -> 
( D  e.  ZZ  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) ) )
1591583ad2ant2 1019 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) )  ->  ( D  e.  ZZ  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) ) )
160159ad2antll 491 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  (
( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) ) )  ->  ( D  e.  ZZ  /\  ( D 
||  M  /\  D  ||  N ) ) )
161160adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) ) ) )  /\  ( y  e.  RR  /\  y  < 
D ) )  -> 
( D  e.  ZZ  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N ) ) )
162 breq1 4008 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  D  ->  (
n  ||  M  <->  D  ||  M
) )
163 breq1 4008 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  D  ->  (
n  ||  N  <->  D  ||  N
) )
164162, 163anbi12d 473 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  D  ->  (
( n  ||  M  /\  n  ||  N )  <-> 
( D  ||  M  /\  D  ||  N ) ) )
165164elrab 2895 . . . . . . . . 9  |-  ( D  e.  { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) }  <->  ( D  e.  ZZ  /\  ( D 
||  M  /\  D  ||  N ) ) )
166161, 165sylibr 134 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) ) ) )  /\  ( y  e.  RR  /\  y  < 
D ) )  ->  D  e.  { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) } )
167 breq2 4009 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  D  ->  (
y  <  z  <->  y  <  D ) )
168167adantl 277 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) ) ) )  /\  ( y  e.  RR  /\  y  < 
D ) )  /\  z  =  D )  ->  ( y  <  z  <->  y  <  D ) )
169 simprr 531 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) ) ) )  /\  ( y  e.  RR  /\  y  < 
D ) )  -> 
y  <  D )
170166, 168, 169rspcedvd 2849 . . . . . . 7  |-  ( ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) ) ) )  /\  ( y  e.  RR  /\  y  < 
D ) )  ->  E. z  e.  { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) } y  <  z )
17167, 73, 156, 170eqsuptid 6998 . . . . . 6  |-  ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  (
( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) ) )  ->  sup ( { n  e.  ZZ  |  ( n  ||  M  /\  n  ||  N
) } ,  RR ,  <  )  =  D )
17265, 171eqtrd 2210 . . . . 5  |-  ( ( -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  /\  (
( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) ) )  ->  if (
( M  =  0  /\  N  =  0 ) ,  0 ,  sup ( { n  e.  ZZ  |  ( n 
||  M  /\  n  ||  N ) } ,  RR ,  <  ) )  =  D )
173172ancoms 268 . . . 4  |-  ( ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  (
0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  (
( e  ||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D
) ) )  /\  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )  ->  if ( ( M  =  0  /\  N  =  0 ) ,  0 ,  sup ( { n  e.  ZZ  | 
( n  ||  M  /\  n  ||  N ) } ,  RR ,  <  ) )  =  D )
174 gcdmndc 11947 . . . . . 6  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  -> DECID  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) )
175174adantr 276 . . . . 5  |-  ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) )  -> DECID 
( M  =  0  /\  N  =  0 ) )
176 exmiddc 836 . . . . 5  |-  (DECID  ( M  =  0  /\  N  =  0 )  -> 
( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  \/  -.  ( M  =  0  /\  N  =  0
) ) )
177175, 176syl 14 . . . 4  |-  ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) )  ->  ( ( M  =  0  /\  N  =  0 )  \/ 
-.  ( M  =  0  /\  N  =  0 ) ) )
17863, 173, 177mpjaodan 798 . . 3  |-  ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) )  ->  if ( ( M  =  0  /\  N  =  0 ) ,  0 ,  sup ( { n  e.  ZZ  |  ( n  ||  M  /\  n  ||  N
) } ,  RR ,  <  ) )  =  D )
17923, 178eqtr2d 2211 . 2  |-  ( ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  /\  ( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N
)  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) )  ->  D  =  ( M  gcd  N ) )
18021, 179impbida 596 1  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( D  =  ( M  gcd  N )  <-> 
( 0  <_  D  /\  ( D  ||  M  /\  D  ||  N )  /\  A. e  e.  ZZ  ( ( e 
||  M  /\  e  ||  N )  ->  e  ||  D ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 708  DECID wdc 834    /\ w3a 978    = wceq 1353    e. wcel 2148   A.wral 2455   {crab 2459   ifcif 3536   class class class wbr 4005  (class class class)co 5877   supcsup 6983   RRcr 7812   0cc0 7813    < clt 7994    <_ cle 7995   NNcn 8921   NN0cn0 9178   ZZcz 9255    || cdvds 11796    gcd cgcd 11945
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4120  ax-sep 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-iinf 4589  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1cn 7906  ax-1re 7907  ax-icn 7908  ax-addcl 7909  ax-addrcl 7910  ax-mulcl 7911  ax-mulrcl 7912  ax-addcom 7913  ax-mulcom 7914  ax-addass 7915  ax-mulass 7916  ax-distr 7917  ax-i2m1 7918  ax-0lt1 7919  ax-1rid 7920  ax-0id 7921  ax-rnegex 7922  ax-precex 7923  ax-cnre 7924  ax-pre-ltirr 7925  ax-pre-ltwlin 7926  ax-pre-lttrn 7927  ax-pre-apti 7928  ax-pre-ltadd 7929  ax-pre-mulgt0 7930  ax-pre-mulext 7931  ax-arch 7932  ax-caucvg 7933
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-if 3537  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-tr 4104  df-id 4295  df-po 4298  df-iso 4299  df-iord 4368  df-on 4370  df-ilim 4371  df-suc 4373  df-iom 4592  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-riota 5833  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-recs 6308  df-frec 6394  df-sup 6985  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-xr 7998  df-ltxr 7999  df-le 8000  df-sub 8132  df-neg 8133  df-reap 8534  df-ap 8541  df-div 8632  df-inn 8922  df-2 8980  df-3 8981  df-4 8982  df-n0 9179  df-z 9256  df-uz 9531  df-q 9622  df-rp 9656  df-fz 10011  df-fzo 10145  df-fl 10272  df-mod 10325  df-seqfrec 10448  df-exp 10522  df-cj 10853  df-re 10854  df-im 10855  df-rsqrt 11009  df-abs 11010  df-dvds 11797  df-gcd 11946
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