Theorem dvdsabseq 11581

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 11534	. . 3 ⊢ (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
2		simpr 109	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∥ 𝑁 ∧ 𝑁 ∥ 𝑀) → 𝑁 ∥ 𝑀)
3		breq1 3940	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 = 0 → (𝑁 ∥ 𝑀 ↔ 0 ∥ 𝑀))
4		0dvds 11549	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑀 ↔ 𝑀 = 0))
5	4	adantr 274	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (0 ∥ 𝑀 ↔ 𝑀 = 0))
6		zcn 9083	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℂ)
7	6	abs00ad 10869	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → ((abs‘𝑀) = 0 ↔ 𝑀 = 0))
8	7	bicomd 140	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 = 0 ↔ (abs‘𝑀) = 0))
9	8	adantr 274	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 = 0 ↔ (abs‘𝑀) = 0))
10	5, 9	bitrd 187	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (0 ∥ 𝑀 ↔ (abs‘𝑀) = 0))
11	3, 10	sylan9bb 458	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑁 ∥ 𝑀 ↔ (abs‘𝑀) = 0))
12		fveq2 5429	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 = 0 → (abs‘𝑁) = (abs‘0))
13		abs0 10862	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (abs‘0) = 0
14	12, 13	eqtrdi 2189	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 = 0 → (abs‘𝑁) = 0)
15	14	adantr 274	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (abs‘𝑁) = 0)
16	15	eqeq2d 2152	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → ((abs‘𝑀) = (abs‘𝑁) ↔ (abs‘𝑀) = 0))
17	11, 16	bitr4d 190	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑁 ∥ 𝑀 ↔ (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))
18	2, 17	syl5ib 153	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → ((𝑀 ∥ 𝑁 ∧ 𝑁 ∥ 𝑀) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))
19	18	expd 256	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))
20	19	expcom 115	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁 = 0 → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))))
21		simprl 521	. . . . . . 7 ⊢ ((¬ 𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑀 ∈ ℤ)
22		simpr 109	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
23	22	adantl 275	. . . . . . 7 ⊢ ((¬ 𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑁 ∈ ℤ)
24		neqne 2317	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑁 = 0 → 𝑁 ≠ 0)
25	24	adantr 274	. . . . . . 7 ⊢ ((¬ 𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑁 ≠ 0)
26		dvdsleabs2 11580	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ≠ 0) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁)))
27	21, 23, 25, 26	syl3anc 1217	. . . . . 6 ⊢ ((¬ 𝑁 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁)))
28		simpr 109	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 ∥ 𝑀 ∧ 𝑀 ∥ 𝑁) → 𝑀 ∥ 𝑁)
29		breq1 3940	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 = 0 → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ 0 ∥ 𝑁))
30		0dvds 11549	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑁 ↔ 𝑁 = 0))
31		zcn 9083	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
32	31	abs00ad 10869	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → ((abs‘𝑁) = 0 ↔ 𝑁 = 0))
33		eqcom 2142	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((abs‘𝑁) = 0 ↔ 0 = (abs‘𝑁))
34	32, 33	bitr3di 194	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 = 0 ↔ 0 = (abs‘𝑁)))
35	30, 34	bitrd 187	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑁 ↔ 0 = (abs‘𝑁)))
36	35	adantl 275	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (0 ∥ 𝑁 ↔ 0 = (abs‘𝑁)))
37	29, 36	sylan9bb 458	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ 0 = (abs‘𝑁)))
38		fveq2 5429	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑀 = 0 → (abs‘𝑀) = (abs‘0))
39	38, 13	eqtrdi 2189	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑀 = 0 → (abs‘𝑀) = 0)
40	39	adantr 274	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (abs‘𝑀) = 0)
41	40	eqeq1d 2149	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → ((abs‘𝑀) = (abs‘𝑁) ↔ 0 = (abs‘𝑁)))
42	37, 41	bitr4d 190	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))
43	28, 42	syl5ib 153	. . . . . . . . . . . 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 1418	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))))
46	45	expcom 115	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 = 0 → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))))
47	22	adantl 275	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑁 ∈ ℤ)
48		simprl 521	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑀 ∈ ℤ)
49		neqne 2317	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (¬ 𝑀 = 0 → 𝑀 ≠ 0)
50	49	adantr 274	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → 𝑀 ≠ 0)
51		dvdsleabs2 11580	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0) → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀)))
52	47, 48, 50, 51	syl3anc 1217	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((¬ 𝑀 = 0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀)))
53		eqcom 2142	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((abs‘𝑀) = (abs‘𝑁) ↔ (abs‘𝑁) = (abs‘𝑀))
54	31	abscld 10985	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (abs‘𝑁) ∈ ℝ)
55	6	abscld 10985	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (abs‘𝑀) ∈ ℝ)
56		letri3 7869	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((abs‘𝑁) ∈ ℝ ∧ (abs‘𝑀) ∈ ℝ) → ((abs‘𝑁) = (abs‘𝑀) ↔ ((abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀) ∧ (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁))))
57	54, 55, 56	syl2anr 288	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((abs‘𝑁) = (abs‘𝑀) ↔ ((abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀) ∧ (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁))))
58	53, 57	syl5bb 191	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((abs‘𝑀) = (abs‘𝑁) ↔ ((abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀) ∧ (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁))))
59	58	biimprd 157	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀) ∧ (abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁)) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))
60	59	expd 256	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((abs‘𝑁) ≤ (abs‘𝑀) → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))
61	60	adantl 275	. . . . . . . . . . . 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 115	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (¬ 𝑀 = 0 → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → ((abs‘𝑀) ≤ (abs‘𝑁) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))))))
65		0z 9089	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 ∈ ℤ
66		zdceq 9150	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → DECID 𝑀 = 0)
67	65, 66	mpan2 422	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → DECID 𝑀 = 0)
68		exmiddc 822	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (DECID 𝑀 = 0 → (𝑀 = 0 ∨ ¬ 𝑀 = 0))
69	67, 68	syl 14	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 = 0 ∨ ¬ 𝑀 = 0))
70	69	adantr 274	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 = 0 ∨ ¬ 𝑀 = 0))
71	46, 64, 70	mpjaod 708	. . . . . . . 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 275	. . . . . 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 115	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (¬ 𝑁 = 0 → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑁 ∥ 𝑀 → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁)))))
76		zdceq 9150	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → DECID 𝑁 = 0)
77	65, 76	mpan2 422	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → DECID 𝑁 = 0)
78		exmiddc 822	. . . . . 6 ⊢ (DECID 𝑁 = 0 → (𝑁 = 0 ∨ ¬ 𝑁 = 0))
79	77, 78	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 = 0 ∨ ¬ 𝑁 = 0))
80	79	adantl 275	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁 = 0 ∨ ¬ 𝑁 = 0))
81	20, 75, 80	mpjaod 708	. . 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 123	1 ⊢ ((𝑀 ∥ 𝑁 ∧ 𝑁 ∥ 𝑀) → (abs‘𝑀) = (abs‘𝑁))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 698  DECID wdc 820   = wceq 1332   ∈ wcel 1481   ≠ wne 2309   class class class wbr 3937  ‘cfv 5131  ℝcr 7643  0cc0 7644   ≤ cle 7825  ℤcz 9078  abscabs 10801   ∥ cdvds 11529

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-coll 4051  ax-sep 4054  ax-nul 4062  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-setind 4460  ax-iinf 4510  ax-cnex 7735  ax-resscn 7736  ax-1cn 7737  ax-1re 7738  ax-icn 7739  ax-addcl 7740  ax-addrcl 7741  ax-mulcl 7742  ax-mulrcl 7743  ax-addcom 7744  ax-mulcom 7745  ax-addass 7746  ax-mulass 7747  ax-distr 7748  ax-i2m1 7749  ax-0lt1 7750  ax-1rid 7751  ax-0id 7752  ax-rnegex 7753  ax-precex 7754  ax-cnre 7755  ax-pre-ltirr 7756  ax-pre-ltwlin 7757  ax-pre-lttrn 7758  ax-pre-apti 7759  ax-pre-ltadd 7760  ax-pre-mulgt0 7761  ax-pre-mulext 7762  ax-arch 7763  ax-caucvg 7764

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-nel 2405  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rmo 2425  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-csb 3008  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-nul 3369  df-if 3480  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-int 3780  df-iun 3823  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-tr 4035  df-id 4223  df-po 4226  df-iso 4227  df-iord 4296  df-on 4298  df-ilim 4299  df-suc 4301  df-iom 4513  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-rn 4558  df-res 4559  df-ima 4560  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fn 5134  df-f 5135  df-f1 5136  df-fo 5137  df-f1o 5138  df-fv 5139  df-riota 5738  df-ov 5785  df-oprab 5786  df-mpo 5787  df-1st 6046  df-2nd 6047  df-recs 6210  df-frec 6296  df-pnf 7826  df-mnf 7827  df-xr 7828  df-ltxr 7829  df-le 7830  df-sub 7959  df-neg 7960  df-reap 8361  df-ap 8368  df-div 8457  df-inn 8745  df-2 8803  df-3 8804  df-4 8805  df-n0 9002  df-z 9079  df-uz 9351  df-q 9439  df-rp 9471  df-seqfrec 10250  df-exp 10324  df-cj 10646  df-re 10647  df-im 10648  df-rsqrt 10802  df-abs 10803  df-dvds 11530

This theorem is referenced by:  dvdseq  11582