Theorem coprmdvds2 12728

Description: If an integer is divisible by two coprime integers, then it is divisible by their product. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Feb-2014.)

Assertion

Ref	Expression
coprmdvds2	⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝑀 ∥ 𝐾 ∧ 𝑁 ∥ 𝐾) → (𝑀 · 𝑁) ∥ 𝐾))

Proof of Theorem coprmdvds2

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		divides 12413	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑁 ∥ 𝐾 ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝑁) = 𝐾))
2	1	3adant1 1042	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑁 ∥ 𝐾 ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝑁) = 𝐾))
3	2	adantr 276	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝑁 ∥ 𝐾 ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝑁) = 𝐾))
4		simprr 533	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → 𝑥 ∈ ℤ)
5		simpl2 1028	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → 𝑁 ∈ ℤ)
6		zcn 9528	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 ∈ ℤ → 𝑥 ∈ ℂ)
7		zcn 9528	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
8		mulcom 8204	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ) → (𝑥 · 𝑁) = (𝑁 · 𝑥))
9	6, 7, 8	syl2an 289	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑥 · 𝑁) = (𝑁 · 𝑥))
10	4, 5, 9	syl2anc 411	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → (𝑥 · 𝑁) = (𝑁 · 𝑥))
11	10	breq2d 4105	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ (𝑥 · 𝑁) ↔ 𝑀 ∥ (𝑁 · 𝑥)))
12		simprl 531	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → (𝑀 gcd 𝑁) = 1)
13		simpl1 1027	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → 𝑀 ∈ ℤ)
14		coprmdvds 12727	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → ((𝑀 ∥ (𝑁 · 𝑥) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → 𝑀 ∥ 𝑥))
15	13, 5, 4, 14	syl3anc 1274	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → ((𝑀 ∥ (𝑁 · 𝑥) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → 𝑀 ∥ 𝑥))
16	12, 15	mpan2d 428	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ (𝑁 · 𝑥) → 𝑀 ∥ 𝑥))
17	11, 16	sylbid 150	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ (𝑥 · 𝑁) → 𝑀 ∥ 𝑥))
18		dvdsmulc 12443	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ 𝑥 → (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑥 · 𝑁)))
19	13, 4, 5, 18	syl3anc 1274	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑥 → (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑥 · 𝑁)))
20	17, 19	syld 45	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ (𝑥 · 𝑁) → (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑥 · 𝑁)))
21		breq2 4097	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 · 𝑁) = 𝐾 → (𝑀 ∥ (𝑥 · 𝑁) ↔ 𝑀 ∥ 𝐾))
22		breq2 4097	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 · 𝑁) = 𝐾 → ((𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑥 · 𝑁) ↔ (𝑀 · 𝑁) ∥ 𝐾))
23	21, 22	imbi12d 234	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 · 𝑁) = 𝐾 → ((𝑀 ∥ (𝑥 · 𝑁) → (𝑀 · 𝑁) ∥ (𝑥 · 𝑁)) ↔ (𝑀 ∥ 𝐾 → (𝑀 · 𝑁) ∥ 𝐾)))
24	20, 23	syl5ibcom 155	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝑀 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑥 ∈ ℤ)) → ((𝑥 · 𝑁) = 𝐾 → (𝑀 ∥ 𝐾 → (𝑀 · 𝑁) ∥ 𝐾)))
25	24	anassrs 400	. . . . 5 ⊢ ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → ((𝑥 · 𝑁) = 𝐾 → (𝑀 ∥ 𝐾 → (𝑀 · 𝑁) ∥ 𝐾)))
26	25	rexlimdva 2651	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝑁) = 𝐾 → (𝑀 ∥ 𝐾 → (𝑀 · 𝑁) ∥ 𝐾)))
27	3, 26	sylbid 150	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝑁 ∥ 𝐾 → (𝑀 ∥ 𝐾 → (𝑀 · 𝑁) ∥ 𝐾)))
28	27	com23 78	. 2 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝑀 ∥ 𝐾 → (𝑁 ∥ 𝐾 → (𝑀 · 𝑁) ∥ 𝐾)))
29	28	impd 254	1 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝑀 ∥ 𝐾 ∧ 𝑁 ∥ 𝐾) → (𝑀 · 𝑁) ∥ 𝐾))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1005   = wceq 1398   ∈ wcel 2202  ∃wrex 2512   class class class wbr 4093  (class class class)co 6028  ℂcc 8073  1c1 8076   · cmul 8080  ℤcz 9523   ∥ cdvds 12411   gcd cgcd 12587

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 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4209  ax-sep 4212  ax-nul 4220  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-iinf 4692  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-1cn 8168  ax-1re 8169  ax-icn 8170  ax-addcl 8171  ax-addrcl 8172  ax-mulcl 8173  ax-mulrcl 8174  ax-addcom 8175  ax-mulcom 8176  ax-addass 8177  ax-mulass 8178  ax-distr 8179  ax-i2m1 8180  ax-0lt1 8181  ax-1rid 8182  ax-0id 8183  ax-rnegex 8184  ax-precex 8185  ax-cnre 8186  ax-pre-ltirr 8187  ax-pre-ltwlin 8188  ax-pre-lttrn 8189  ax-pre-apti 8190  ax-pre-ltadd 8191  ax-pre-mulgt0 8192  ax-pre-mulext 8193  ax-arch 8194  ax-caucvg 8195

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rmo 2519  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-nul 3497  df-if 3608  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-tr 4193  df-id 4396  df-po 4399  df-iso 4400  df-iord 4469  df-on 4471  df-ilim 4472  df-suc 4474  df-iom 4695  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-recs 6514  df-frec 6600  df-sup 7226  df-pnf 8258  df-mnf 8259  df-xr 8260  df-ltxr 8261  df-le 8262  df-sub 8394  df-neg 8395  df-reap 8797  df-ap 8804  df-div 8895  df-inn 9186  df-2 9244  df-3 9245  df-4 9246  df-n0 9445  df-z 9524  df-uz 9800  df-q 9898  df-rp 9933  df-fz 10289  df-fzo 10423  df-fl 10576  df-mod 10631  df-seqfrec 10756  df-exp 10847  df-cj 11465  df-re 11466  df-im 11467  df-rsqrt 11621  df-abs 11622  df-dvds 12412  df-gcd 12588

This theorem is referenced by:  rpmulgcd2  12730  crth  12859