Theorem dvdsabseq 12202

Description: If two integers divide each other, they must be equal, up to a difference in sign. Theorem 1.1(j) in [ApostolNT] p. 14. (Contributed by Mario Carneiro, 30-May-2014.) (Revised by AV, 7-Aug-2021.)

Assertion

Ref	Expression
dvdsabseq	⊢ ((𝑀 ∥ 𝑁 ∧ 𝑁 ∥ 𝑀) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))

Proof of Theorem dvdsabseq

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dvdszrcl 12147	. . 3 ⊢ (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
2		simpr 110	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∥ 𝑁 ∧ 𝑁 ∥ 𝑀) → 𝑁 ∥ 𝑀)
3		breq1 4050	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 = 0 → (𝑁 ∥ 𝑀 ↔ 0 ∥ 𝑀))
4		0dvds 12166	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑀 ↔ 𝑀 = 0))
5	4	adantr 276	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (0 ∥ 𝑀 ↔ 𝑀 = 0))
6		zcn 9384	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℂ)
7	6	abs00ad 11420	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → ((abs‘𝑀) = 0 ↔ 𝑀 = 0))
8	7	bicomd 141	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 = 0 ↔ (abs‘𝑀) = 0))
9	8	adantr 276	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 = 0 ↔ (abs‘𝑀) = 0))
10	5, 9	bitrd 188	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (0 ∥ 𝑀 ↔ (abs‘𝑀) = 0))
11	3, 10	sylan9bb 462	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑁 ∥ 𝑀 ↔ (abs‘𝑀) = 0))
12		fveq2 5583	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 = 0 → (abs‘𝑁) = (abs‘0))
13		abs0 11413	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (abs‘0) = 0
14	12, 13	eqtrdi 2255	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 = 0 → (abs‘𝑁) = 0)
15	14	adantr 276	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (abs‘𝑁) = 0)
16	15	eqeq2d 2218	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → ((abs‘𝑀) = (abs‘𝑁) ↔ (abs‘𝑀) = 0))
17	11, 16	bitr4d 191	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑁 ∥ 𝑀 ↔ (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))
18	2, 17	imbitrid 154	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → ((𝑀 ∥ 𝑁 ∧ 𝑁 ∥ 𝑀) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))
19	18	expd 258	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))
20	19	expcom 116	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁 = 0 → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))))
21		simprl 529	. . . . . . 7 ⊢ ((¬ 𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑀 ∈ ℤ)
22		simpr 110	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
23	22	adantl 277	. . . . . . 7 ⊢ ((¬ 𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑁 ∈ ℤ)
24		neqne 2385	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑁 = 0 → 𝑁 ≠ 0)
25	24	adantr 276	. . . . . . 7 ⊢ ((¬ 𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑁 ≠ 0)
26		dvdsleabs2 12201	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ≠ 0) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁)))
27	21, 23, 25, 26	syl3anc 1250	. . . . . 6 ⊢ ((¬ 𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁)))
28		simpr 110	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 ∥ 𝑀 ∧ 𝑀 ∥ 𝑁) → 𝑀 ∥ 𝑁)
29		breq1 4050	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 = 0 → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ 0 ∥ 𝑁))
30		0dvds 12166	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑁 ↔ 𝑁 = 0))
31		zcn 9384	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
32	31	abs00ad 11420	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → ((abs‘𝑁) = 0 ↔ 𝑁 = 0))
33		eqcom 2208	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((abs‘𝑁) = 0 ↔ 0 = (abs‘𝑁))
34	32, 33	bitr3di 195	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 = 0 ↔ 0 = (abs‘𝑁)))
35	30, 34	bitrd 188	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑁 ↔ 0 = (abs‘𝑁)))
36	35	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (0 ∥ 𝑁 ↔ 0 = (abs‘𝑁)))
37	29, 36	sylan9bb 462	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ 0 = (abs‘𝑁)))
38		fveq2 5583	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑀 = 0 → (abs‘𝑀) = (abs‘0))
39	38, 13	eqtrdi 2255	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑀 = 0 → (abs‘𝑀) = 0)
40	39	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (abs‘𝑀) = 0)
41	40	eqeq1d 2215	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → ((abs‘𝑀) = (abs‘𝑁) ↔ 0 = (abs‘𝑁)))
42	37, 41	bitr4d 191	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))
43	28, 42	imbitrid 154	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → ((𝑁 ∥ 𝑀 ∧ 𝑀 ∥ 𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))
44	43	a1dd 48	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → ((𝑁 ∥ 𝑀 ∧ 𝑀 ∥ 𝑁) → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))
45	44	expcomd 1462	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))))
46	45	expcom 116	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 = 0 → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))))
47	22	adantl 277	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑁 ∈ ℤ)
48		simprl 529	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑀 ∈ ℤ)
49		neqne 2385	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (¬ 𝑀 = 0 → 𝑀 ≠ 0)
50	49	adantr 276	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑀 ≠ 0)
51		dvdsleabs2 12201	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0) → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀)))
52	47, 48, 50, 51	syl3anc 1250	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀)))
53		eqcom 2208	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((abs‘𝑀) = (abs‘𝑁) ↔ (abs‘𝑁) = (abs‘𝑀))
54	31	abscld 11536	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (abs‘𝑁) ∈ ℝ)
55	6	abscld 11536	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (abs‘𝑀) ∈ ℝ)
56		letri3 8160	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((abs‘𝑁) ∈ ℝ ∧ (abs‘𝑀) ∈ ℝ) → ((abs‘𝑁) = (abs‘𝑀) ↔ ((abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀) ∧ (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁))))
57	54, 55, 56	syl2anr 290	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((abs‘𝑁) = (abs‘𝑀) ↔ ((abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀) ∧ (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁))))
58	53, 57	bitrid 192	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((abs‘𝑀) = (abs‘𝑁) ↔ ((abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀) ∧ (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁))))
59	58	biimprd 158	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀) ∧ (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁)) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))
60	59	expd 258	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀) → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))
61	60	adantl 277	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → ((abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀) → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))
62	52, 61	syld 45	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑁 ∥ 𝑀 → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))
63	62	a1d 22	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))))
64	63	expcom 116	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (¬ 𝑀 = 0 → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))))
65		0z 9390	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 ∈ ℤ
66		zdceq 9455	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → DECID 𝑀 = 0)
67	65, 66	mpan2 425	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → DECID 𝑀 = 0)
68		exmiddc 838	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (DECID 𝑀 = 0 → (𝑀 = 0 ∨ ¬ 𝑀 = 0))
69	67, 68	syl 14	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 = 0 ∨ ¬ 𝑀 = 0))
70	69	adantr 276	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 = 0 ∨ ¬ 𝑀 = 0))
71	46, 64, 70	mpjaod 720	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))))
72	71	com34 83	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ 𝑁 → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))))
73	72	adantl 277	. . . . . 6 ⊢ ((¬ 𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))))
74	27, 73	mpdd 41	. . . . 5 ⊢ ((¬ 𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))
75	74	expcom 116	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (¬ 𝑁 = 0 → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))))
76		zdceq 9455	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → DECID 𝑁 = 0)
77	65, 76	mpan2 425	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → DECID 𝑁 = 0)
78		exmiddc 838	. . . . . 6 ⊢ (DECID 𝑁 = 0 → (𝑁 = 0 ∨ ¬ 𝑁 = 0))
79	77, 78	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 = 0 ∨ ¬ 𝑁 = 0))
80	79	adantl 277	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁 = 0 ∨ ¬ 𝑁 = 0))
81	20, 75, 80	mpjaod 720	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))
82	1, 81	mpcom 36	. 2 ⊢ (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))
83	82	imp 124	1 ⊢ ((𝑀 ∥ 𝑁 ∧ 𝑁 ∥ 𝑀) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 710  DECID wdc 836   = wceq 1373   ∈ wcel 2177   ≠ wne 2377   class class class wbr 4047  ‘cfv 5276  ℝcr 7931  0cc0 7932   ≤ cle 8115  ℤcz 9379  abscabs 11352   ∥ cdvds 12142

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 615  ax-in2 616  ax-io 711  ax-5 1471  ax-7 1472  ax-gen 1473  ax-ie1 1517  ax-ie2 1518  ax-8 1528  ax-10 1529  ax-11 1530  ax-i12 1531  ax-bndl 1533  ax-4 1534  ax-17 1550  ax-i9 1554  ax-ial 1558  ax-i5r 1559  ax-13 2179  ax-14 2180  ax-ext 2188  ax-coll 4163  ax-sep 4166  ax-nul 4174  ax-pow 4222  ax-pr 4257  ax-un 4484  ax-setind 4589  ax-iinf 4640  ax-cnex 8023  ax-resscn 8024  ax-1cn 8025  ax-1re 8026  ax-icn 8027  ax-addcl 8028  ax-addrcl 8029  ax-mulcl 8030  ax-mulrcl 8031  ax-addcom 8032  ax-mulcom 8033  ax-addass 8034  ax-mulass 8035  ax-distr 8036  ax-i2m1 8037  ax-0lt1 8038  ax-1rid 8039  ax-0id 8040  ax-rnegex 8041  ax-precex 8042  ax-cnre 8043  ax-pre-ltirr 8044  ax-pre-ltwlin 8045  ax-pre-lttrn 8046  ax-pre-apti 8047  ax-pre-ltadd 8048  ax-pre-mulgt0 8049  ax-pre-mulext 8050  ax-arch 8051  ax-caucvg 8052

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 837  df-3or 982  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1485  df-sb 1787  df-eu 2058  df-mo 2059  df-clab 2193  df-cleq 2199  df-clel 2202  df-nfc 2338  df-ne 2378  df-nel 2473  df-ral 2490  df-rex 2491  df-reu 2492  df-rmo 2493  df-rab 2494  df-v 2775  df-sbc 3000  df-csb 3095  df-dif 3169  df-un 3171  df-in 3173  df-ss 3180  df-nul 3462  df-if 3573  df-pw 3619  df-sn 3640  df-pr 3641  df-op 3643  df-uni 3853  df-int 3888  df-iun 3931  df-br 4048  df-opab 4110  df-mpt 4111  df-tr 4147  df-id 4344  df-po 4347  df-iso 4348  df-iord 4417  df-on 4419  df-ilim 4420  df-suc 4422  df-iom 4643  df-xp 4685  df-rel 4686  df-cnv 4687  df-co 4688  df-dm 4689  df-rn 4690  df-res 4691  df-ima 4692  df-iota 5237  df-fun 5278  df-fn 5279  df-f 5280  df-f1 5281  df-fo 5282  df-f1o 5283  df-fv 5284  df-riota 5906  df-ov 5954  df-oprab 5955  df-mpo 5956  df-1st 6233  df-2nd 6234  df-recs 6398  df-frec 6484  df-pnf 8116  df-mnf 8117  df-xr 8118  df-ltxr 8119  df-le 8120  df-sub 8252  df-neg 8253  df-reap 8655  df-ap 8662  df-div 8753  df-inn 9044  df-2 9102  df-3 9103  df-4 9104  df-n0 9303  df-z 9380  df-uz 9656  df-q 9748  df-rp 9783  df-seqfrec 10600  df-exp 10691  df-cj 11197  df-re 11198  df-im 11199  df-rsqrt 11353  df-abs 11354  df-dvds 12143

This theorem is referenced by:  dvdseq  12203