Theorem dvdsabseq 12324

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 12269	. . 3 ⊢ (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
2		simpr 110	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∥ 𝑁 ∧ 𝑁 ∥ 𝑀) → 𝑁 ∥ 𝑀)
3		breq1 4065	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 = 0 → (𝑁 ∥ 𝑀 ↔ 0 ∥ 𝑀))
4		0dvds 12288	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑀 ↔ 𝑀 = 0))
5	4	adantr 276	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (0 ∥ 𝑀 ↔ 𝑀 = 0))
6		zcn 9419	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℂ)
7	6	abs00ad 11542	. . . . . . . . . . . 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 5603	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 = 0 → (abs‘𝑁) = (abs‘0))
13		abs0 11535	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (abs‘0) = 0
14	12, 13	eqtrdi 2258	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 = 0 → (abs‘𝑁) = 0)
15	14	adantr 276	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (abs‘𝑁) = 0)
16	15	eqeq2d 2221	. . . . . . . 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 2388	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑁 = 0 → 𝑁 ≠ 0)
25	24	adantr 276	. . . . . . 7 ⊢ ((¬ 𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑁 ≠ 0)
26		dvdsleabs2 12323	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ≠ 0) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁)))
27	21, 23, 25, 26	syl3anc 1252	. . . . . 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 4065	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 = 0 → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ 0 ∥ 𝑁))
30		0dvds 12288	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑁 ↔ 𝑁 = 0))
31		zcn 9419	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
32	31	abs00ad 11542	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → ((abs‘𝑁) = 0 ↔ 𝑁 = 0))
33		eqcom 2211	. . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5603	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑀 = 0 → (abs‘𝑀) = (abs‘0))
39	38, 13	eqtrdi 2258	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑀 = 0 → (abs‘𝑀) = 0)
40	39	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (abs‘𝑀) = 0)
41	40	eqeq1d 2218	. . . . . . . . . . . . . 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 1464	. . . . . . . . . 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 2388	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (¬ 𝑀 = 0 → 𝑀 ≠ 0)
50	49	adantr 276	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑀 ≠ 0)
51		dvdsleabs2 12323	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0) → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀)))
52	47, 48, 50, 51	syl3anc 1252	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀)))
53		eqcom 2211	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((abs‘𝑀) = (abs‘𝑁) ↔ (abs‘𝑁) = (abs‘𝑀))
54	31	abscld 11658	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (abs‘𝑁) ∈ ℝ)
55	6	abscld 11658	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (abs‘𝑀) ∈ ℝ)
56		letri3 8195	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 9425	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 ∈ ℤ
66		zdceq 9490	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → DECID 𝑀 = 0)
67	65, 66	mpan2 425	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → DECID 𝑀 = 0)
68		exmiddc 840	. . . . . . . . . . 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 722	. . . . . . . 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 9490	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → DECID 𝑁 = 0)
77	65, 76	mpan2 425	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → DECID 𝑁 = 0)
78		exmiddc 840	. . . . . 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 722	. . 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 712  DECID wdc 838   = wceq 1375   ∈ wcel 2180   ≠ wne 2380   class class class wbr 4062  ‘cfv 5294  ℝcr 7966  0cc0 7967   ≤ cle 8150  ℤcz 9414  abscabs 11474   ∥ cdvds 12264

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 617  ax-in2 618  ax-io 713  ax-5 1473  ax-7 1474  ax-gen 1475  ax-ie1 1519  ax-ie2 1520  ax-8 1530  ax-10 1531  ax-11 1532  ax-i12 1533  ax-bndl 1535  ax-4 1536  ax-17 1552  ax-i9 1556  ax-ial 1560  ax-i5r 1561  ax-13 2182  ax-14 2183  ax-ext 2191  ax-coll 4178  ax-sep 4181  ax-nul 4189  ax-pow 4237  ax-pr 4272  ax-un 4501  ax-setind 4606  ax-iinf 4657  ax-cnex 8058  ax-resscn 8059  ax-1cn 8060  ax-1re 8061  ax-icn 8062  ax-addcl 8063  ax-addrcl 8064  ax-mulcl 8065  ax-mulrcl 8066  ax-addcom 8067  ax-mulcom 8068  ax-addass 8069  ax-mulass 8070  ax-distr 8071  ax-i2m1 8072  ax-0lt1 8073  ax-1rid 8074  ax-0id 8075  ax-rnegex 8076  ax-precex 8077  ax-cnre 8078  ax-pre-ltirr 8079  ax-pre-ltwlin 8080  ax-pre-lttrn 8081  ax-pre-apti 8082  ax-pre-ltadd 8083  ax-pre-mulgt0 8084  ax-pre-mulext 8085  ax-arch 8086  ax-caucvg 8087

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 839  df-3or 984  df-3an 985  df-tru 1378  df-fal 1381  df-nf 1487  df-sb 1789  df-eu 2060  df-mo 2061  df-clab 2196  df-cleq 2202  df-clel 2205  df-nfc 2341  df-ne 2381  df-nel 2476  df-ral 2493  df-rex 2494  df-reu 2495  df-rmo 2496  df-rab 2497  df-v 2781  df-sbc 3009  df-csb 3105  df-dif 3179  df-un 3181  df-in 3183  df-ss 3190  df-nul 3472  df-if 3583  df-pw 3631  df-sn 3652  df-pr 3653  df-op 3655  df-uni 3868  df-int 3903  df-iun 3946  df-br 4063  df-opab 4125  df-mpt 4126  df-tr 4162  df-id 4361  df-po 4364  df-iso 4365  df-iord 4434  df-on 4436  df-ilim 4437  df-suc 4439  df-iom 4660  df-xp 4702  df-rel 4703  df-cnv 4704  df-co 4705  df-dm 4706  df-rn 4707  df-res 4708  df-ima 4709  df-iota 5254  df-fun 5296  df-fn 5297  df-f 5298  df-f1 5299  df-fo 5300  df-f1o 5301  df-fv 5302  df-riota 5927  df-ov 5977  df-oprab 5978  df-mpo 5979  df-1st 6256  df-2nd 6257  df-recs 6421  df-frec 6507  df-pnf 8151  df-mnf 8152  df-xr 8153  df-ltxr 8154  df-le 8155  df-sub 8287  df-neg 8288  df-reap 8690  df-ap 8697  df-div 8788  df-inn 9079  df-2 9137  df-3 9138  df-4 9139  df-n0 9338  df-z 9415  df-uz 9691  df-q 9783  df-rp 9818  df-seqfrec 10637  df-exp 10728  df-cj 11319  df-re 11320  df-im 11321  df-rsqrt 11475  df-abs 11476  df-dvds 12265

This theorem is referenced by:  dvdseq  12325