ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  dfgcd3 GIF version

Theorem dfgcd3 11952
Description: Alternate definition of the gcd operator. (Contributed by Jim Kingdon, 31-Dec-2021.)
Assertion
Ref Expression
dfgcd3 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) = (𝑑 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))))
Distinct variable groups:   𝑀,𝑑,𝑧   𝑁,𝑑,𝑧

Proof of Theorem dfgcd3
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑟 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 gcd0val 11902 . . 3 (0 gcd 0) = 0
2 simprl 526 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → 𝑀 = 0)
3 simprr 527 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → 𝑁 = 0)
42, 3oveq12d 5868 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) = (0 gcd 0))
5 0nn0 9137 . . . . 5 0 ∈ ℕ0
65a1i 9 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → 0 ∈ ℕ0)
7 0dvds 11760 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑀𝑀 = 0))
87ad2antrr 485 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (0 ∥ 𝑀𝑀 = 0))
92, 8mpbird 166 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → 0 ∥ 𝑀)
10 0dvds 11760 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑁𝑁 = 0))
1110ad2antlr 486 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (0 ∥ 𝑁𝑁 = 0))
123, 11mpbird 166 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → 0 ∥ 𝑁)
139, 12jca 304 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (0 ∥ 𝑀 ∧ 0 ∥ 𝑁))
1413ad2antrr 485 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))) → (0 ∥ 𝑀 ∧ 0 ∥ 𝑁))
15 0z 9210 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℤ
16 breq1 3990 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 0 → (𝑧𝑑 ↔ 0 ∥ 𝑑))
17 breq1 3990 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 0 → (𝑧𝑀 ↔ 0 ∥ 𝑀))
18 breq1 3990 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 0 → (𝑧𝑁 ↔ 0 ∥ 𝑁))
1917, 18anbi12d 470 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 0 → ((𝑧𝑀𝑧𝑁) ↔ (0 ∥ 𝑀 ∧ 0 ∥ 𝑁)))
2016, 19bibi12d 234 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = 0 → ((𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)) ↔ (0 ∥ 𝑑 ↔ (0 ∥ 𝑀 ∧ 0 ∥ 𝑁))))
2120rspcv 2830 . . . . . . . . 9 (0 ∈ ℤ → (∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)) → (0 ∥ 𝑑 ↔ (0 ∥ 𝑀 ∧ 0 ∥ 𝑁))))
2215, 21ax-mp 5 . . . . . . . 8 (∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)) → (0 ∥ 𝑑 ↔ (0 ∥ 𝑀 ∧ 0 ∥ 𝑁)))
2322adantl 275 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))) → (0 ∥ 𝑑 ↔ (0 ∥ 𝑀 ∧ 0 ∥ 𝑁)))
2414, 23mpbird 166 . . . . . 6 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))) → 0 ∥ 𝑑)
25 simplr 525 . . . . . . . 8 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))) → 𝑑 ∈ ℕ0)
2625nn0zd 9319 . . . . . . 7 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))) → 𝑑 ∈ ℤ)
27 0dvds 11760 . . . . . . 7 (𝑑 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑑𝑑 = 0))
2826, 27syl 14 . . . . . 6 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))) → (0 ∥ 𝑑𝑑 = 0))
2924, 28mpbid 146 . . . . 5 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))) → 𝑑 = 0)
30 dvds0 11755 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ℤ → 𝑧 ∥ 0)
3130adantl 275 . . . . . . . 8 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ 𝑑 = 0) ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → 𝑧 ∥ 0)
32 breq2 3991 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 0 → (𝑧𝑑𝑧 ∥ 0))
3332ad2antlr 486 . . . . . . . 8 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ 𝑑 = 0) ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → (𝑧𝑑𝑧 ∥ 0))
3431, 33mpbird 166 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ 𝑑 = 0) ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → 𝑧𝑑)
352ad3antrrr 489 . . . . . . . . 9 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ 𝑑 = 0) ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → 𝑀 = 0)
3631, 35breqtrrd 4015 . . . . . . . 8 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ 𝑑 = 0) ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → 𝑧𝑀)
373ad3antrrr 489 . . . . . . . . 9 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ 𝑑 = 0) ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → 𝑁 = 0)
3831, 37breqtrrd 4015 . . . . . . . 8 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ 𝑑 = 0) ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → 𝑧𝑁)
3936, 38jca 304 . . . . . . 7 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ 𝑑 = 0) ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → (𝑧𝑀𝑧𝑁))
4034, 392thd 174 . . . . . 6 ((((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ 𝑑 = 0) ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)))
4140ralrimiva 2543 . . . . 5 (((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) ∧ 𝑑 = 0) → ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)))
4229, 41impbida 591 . . . 4 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑑 ∈ ℕ0) → (∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)) ↔ 𝑑 = 0))
436, 42riota5 5831 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑑 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))) = 0)
441, 4, 433eqtr4a 2229 . 2 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) = (𝑑 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))))
45 bezoutlembi 11947 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ∃𝑟 ∈ ℕ0 (∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ∧ ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝑟 = ((𝑀 · 𝑎) + (𝑁 · 𝑏))))
46 simpl 108 . . . . . 6 ((∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ∧ ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝑟 = ((𝑀 · 𝑎) + (𝑁 · 𝑏))) → ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))
4746reximi 2567 . . . . 5 (∃𝑟 ∈ ℕ0 (∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ∧ ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝑟 = ((𝑀 · 𝑎) + (𝑁 · 𝑏))) → ∃𝑟 ∈ ℕ0𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))
4845, 47syl 14 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ∃𝑟 ∈ ℕ0𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))
4948adantr 274 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → ∃𝑟 ∈ ℕ0𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))
50 simplll 528 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → 𝑀 ∈ ℤ)
51 simpllr 529 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → 𝑁 ∈ ℤ)
52 simprl 526 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → 𝑟 ∈ ℕ0)
53 breq1 3990 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑧 → (𝑤𝑟𝑧𝑟))
54 breq1 3990 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = 𝑧 → (𝑤𝑀𝑧𝑀))
55 breq1 3990 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = 𝑧 → (𝑤𝑁𝑧𝑁))
5654, 55anbi12d 470 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑧 → ((𝑤𝑀𝑤𝑁) ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)))
5753, 56bibi12d 234 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑧 → ((𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ↔ (𝑧𝑟 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))))
5857cbvralv 2696 . . . . . . 7 (∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ↔ ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑟 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)))
5958biimpi 119 . . . . . 6 (∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) → ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑟 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)))
6059ad2antll 488 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑟 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)))
61 simplr 525 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0))
6250, 51, 52, 60, 61bezoutlemsup 11951 . . . 4 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → 𝑟 = sup({𝑧 ∈ ℤ ∣ (𝑧𝑀𝑧𝑁)}, ℝ, < ))
63 breq1 3990 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑧 → (𝑤𝑑𝑧𝑑))
6463, 56bibi12d 234 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑧 → ((𝑤𝑑 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ↔ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))))
6564cbvralv 2696 . . . . . . 7 (∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑑 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ↔ ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)))
6665a1i 9 . . . . . 6 (𝑑 ∈ ℕ0 → (∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑑 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ↔ ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))))
6766riotabiia 5823 . . . . 5 (𝑑 ∈ ℕ0𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑑 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁))) = (𝑑 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁)))
68 simprr 527 . . . . . 6 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))
6950, 51, 52, 68bezoutlemeu 11949 . . . . . . 7 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → ∃!𝑑 ∈ ℕ0𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑑 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))
70 breq2 3991 . . . . . . . . . 10 (𝑑 = 𝑟 → (𝑤𝑑𝑤𝑟))
7170bibi1d 232 . . . . . . . . 9 (𝑑 = 𝑟 → ((𝑤𝑑 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ↔ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁))))
7271ralbidv 2470 . . . . . . . 8 (𝑑 = 𝑟 → (∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑑 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ↔ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁))))
7372riota2 5828 . . . . . . 7 ((𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∃!𝑑 ∈ ℕ0𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑑 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁))) → (∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ↔ (𝑑 ∈ ℕ0𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑑 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁))) = 𝑟))
7452, 69, 73syl2anc 409 . . . . . 6 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → (∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)) ↔ (𝑑 ∈ ℕ0𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑑 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁))) = 𝑟))
7568, 74mpbid 146 . . . . 5 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → (𝑑 ∈ ℕ0𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑑 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁))) = 𝑟)
7667, 75eqtr3id 2217 . . . 4 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → (𝑑 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))) = 𝑟)
77 gcdn0val 11903 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) = sup({𝑧 ∈ ℤ ∣ (𝑧𝑀𝑧𝑁)}, ℝ, < ))
7877adantr 274 . . . 4 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → (𝑀 gcd 𝑁) = sup({𝑧 ∈ ℤ ∣ (𝑧𝑀𝑧𝑁)}, ℝ, < ))
7962, 76, 783eqtr4rd 2214 . . 3 ((((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑟 ∈ ℕ0 ∧ ∀𝑤 ∈ ℤ (𝑤𝑟 ↔ (𝑤𝑀𝑤𝑁)))) → (𝑀 gcd 𝑁) = (𝑑 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))))
8049, 79rexlimddv 2592 . 2 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) = (𝑑 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))))
81 gcdmndc 11886 . . 3 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → DECID (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0))
82 exmiddc 831 . . 3 (DECID (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) ∨ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)))
8381, 82syl 14 . 2 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) ∨ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)))
8444, 80, 83mpjaodan 793 1 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) = (𝑑 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℤ (𝑧𝑑 ↔ (𝑧𝑀𝑧𝑁))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 103  wb 104  wo 703  DECID wdc 829   = wceq 1348  wcel 2141  wral 2448  wrex 2449  ∃!wreu 2450  {crab 2452   class class class wbr 3987  crio 5805  (class class class)co 5850  supcsup 6955  cr 7760  0cc0 7761   + caddc 7764   · cmul 7766   < clt 7941  0cn0 9122  cz 9199  cdvds 11736   gcd cgcd 11884
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4102  ax-sep 4105  ax-nul 4113  ax-pow 4158  ax-pr 4192  ax-un 4416  ax-setind 4519  ax-iinf 4570  ax-cnex 7852  ax-resscn 7853  ax-1cn 7854  ax-1re 7855  ax-icn 7856  ax-addcl 7857  ax-addrcl 7858  ax-mulcl 7859  ax-mulrcl 7860  ax-addcom 7861  ax-mulcom 7862  ax-addass 7863  ax-mulass 7864  ax-distr 7865  ax-i2m1 7866  ax-0lt1 7867  ax-1rid 7868  ax-0id 7869  ax-rnegex 7870  ax-precex 7871  ax-cnre 7872  ax-pre-ltirr 7873  ax-pre-ltwlin 7874  ax-pre-lttrn 7875  ax-pre-apti 7876  ax-pre-ltadd 7877  ax-pre-mulgt0 7878  ax-pre-mulext 7879  ax-arch 7880  ax-caucvg 7881
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 830  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-if 3526  df-pw 3566  df-sn 3587  df-pr 3588  df-op 3590  df-uni 3795  df-int 3830  df-iun 3873  df-br 3988  df-opab 4049  df-mpt 4050  df-tr 4086  df-id 4276  df-po 4279  df-iso 4280  df-iord 4349  df-on 4351  df-ilim 4352  df-suc 4354  df-iom 4573  df-xp 4615  df-rel 4616  df-cnv 4617  df-co 4618  df-dm 4619  df-rn 4620  df-res 4621  df-ima 4622  df-iota 5158  df-fun 5198  df-fn 5199  df-f 5200  df-f1 5201  df-fo 5202  df-f1o 5203  df-fv 5204  df-riota 5806  df-ov 5853  df-oprab 5854  df-mpo 5855  df-1st 6116  df-2nd 6117  df-recs 6281  df-frec 6367  df-sup 6957  df-pnf 7943  df-mnf 7944  df-xr 7945  df-ltxr 7946  df-le 7947  df-sub 8079  df-neg 8080  df-reap 8481  df-ap 8488  df-div 8577  df-inn 8866  df-2 8924  df-3 8925  df-4 8926  df-n0 9123  df-z 9200  df-uz 9475  df-q 9566  df-rp 9598  df-fz 9953  df-fzo 10086  df-fl 10213  df-mod 10266  df-seqfrec 10389  df-exp 10463  df-cj 10793  df-re 10794  df-im 10795  df-rsqrt 10949  df-abs 10950  df-dvds 11737  df-gcd 11885
This theorem is referenced by:  bezout  11953
  Copyright terms: Public domain W3C validator