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

Theorem gcddvds 10733
Description: The gcd of two integers divides each of them. (Contributed by Paul Chapman, 21-Mar-2011.)
Assertion
Ref Expression
gcddvds ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁))

Proof of Theorem gcddvds
Dummy variables 𝑛 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0z 8655 . . . . . 6 0 ∈ ℤ
2 dvds0 10589 . . . . . 6 (0 ∈ ℤ → 0 ∥ 0)
31, 2ax-mp 7 . . . . 5 0 ∥ 0
4 breq2 3815 . . . . . . 7 (𝑀 = 0 → (0 ∥ 𝑀 ↔ 0 ∥ 0))
5 breq2 3815 . . . . . . 7 (𝑁 = 0 → (0 ∥ 𝑁 ↔ 0 ∥ 0))
64, 5bi2anan9 571 . . . . . 6 ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → ((0 ∥ 𝑀 ∧ 0 ∥ 𝑁) ↔ (0 ∥ 0 ∧ 0 ∥ 0)))
7 anidm 388 . . . . . 6 ((0 ∥ 0 ∧ 0 ∥ 0) ↔ 0 ∥ 0)
86, 7syl6bb 194 . . . . 5 ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → ((0 ∥ 𝑀 ∧ 0 ∥ 𝑁) ↔ 0 ∥ 0))
93, 8mpbiri 166 . . . 4 ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → (0 ∥ 𝑀 ∧ 0 ∥ 𝑁))
10 oveq12 5598 . . . . . . 7 ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → (𝑀 gcd 𝑁) = (0 gcd 0))
11 gcd0val 10730 . . . . . . 7 (0 gcd 0) = 0
1210, 11syl6eq 2131 . . . . . 6 ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → (𝑀 gcd 𝑁) = 0)
1312breq1d 3821 . . . . 5 ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ↔ 0 ∥ 𝑀))
1412breq1d 3821 . . . . 5 ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁 ↔ 0 ∥ 𝑁))
1513, 14anbi12d 457 . . . 4 ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → (((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁) ↔ (0 ∥ 𝑀 ∧ 0 ∥ 𝑁)))
169, 15mpbird 165 . . 3 ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁))
1716adantl 271 . 2 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁))
18 gcdn0val 10731 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) = sup({𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)}, ℝ, < ))
19 zssre 8651 . . . . . 6 ℤ ⊆ ℝ
20 gcdsupex 10727 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → ∃𝑥 ∈ ℤ (∀𝑦 ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)} ¬ 𝑥 < 𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑦 < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)}𝑦 < 𝑧)))
21 ssrexv 3070 . . . . . 6 (ℤ ⊆ ℝ → (∃𝑥 ∈ ℤ (∀𝑦 ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)} ¬ 𝑥 < 𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑦 < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)}𝑦 < 𝑧)) → ∃𝑥 ∈ ℝ (∀𝑦 ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)} ¬ 𝑥 < 𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑦 < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)}𝑦 < 𝑧))))
2219, 20, 21mpsyl 64 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → ∃𝑥 ∈ ℝ (∀𝑦 ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)} ¬ 𝑥 < 𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑦 < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)}𝑦 < 𝑧)))
23 ssrab2 3090 . . . . . 6 {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)} ⊆ ℤ
2423a1i 9 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)} ⊆ ℤ)
2522, 24suprzclex 8738 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → sup({𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)}, ℝ, < ) ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)})
2618, 25eqeltrd 2159 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)})
27 gcdn0cl 10732 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℕ)
2827nnzd 8761 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℤ)
29 breq1 3814 . . . . . 6 (𝑛 = (𝑀 gcd 𝑁) → (𝑛𝑀 ↔ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀))
30 breq1 3814 . . . . . 6 (𝑛 = (𝑀 gcd 𝑁) → (𝑛𝑁 ↔ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁))
3129, 30anbi12d 457 . . . . 5 (𝑛 = (𝑀 gcd 𝑁) → ((𝑛𝑀𝑛𝑁) ↔ ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁)))
3231elrab3 2760 . . . 4 ((𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℤ → ((𝑀 gcd 𝑁) ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)} ↔ ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁)))
3328, 32syl 14 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∈ {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑀𝑛𝑁)} ↔ ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁)))
3426, 33mpbid 145 . 2 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁))
35 gcdmndc 10718 . . 3 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → DECID (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0))
36 exmiddc 778 . . 3 (DECID (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) ∨ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)))
3735, 36syl 14 . 2 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) ∨ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)))
3817, 34, 37mpjaodan 745 1 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 102  wb 103  wo 662  DECID wdc 776   = wceq 1285  wcel 1434  wral 2353  wrex 2354  {crab 2357  wss 2984   class class class wbr 3811  (class class class)co 5589  supcsup 6582  cr 7250  0cc0 7251   < clt 7423  cz 8644  cdvds 10574   gcd cgcd 10716
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1377  ax-7 1378  ax-gen 1379  ax-ie1 1423  ax-ie2 1424  ax-8 1436  ax-10 1437  ax-11 1438  ax-i12 1439  ax-bndl 1440  ax-4 1441  ax-13 1445  ax-14 1446  ax-17 1460  ax-i9 1464  ax-ial 1468  ax-i5r 1469  ax-ext 2065  ax-coll 3919  ax-sep 3922  ax-nul 3930  ax-pow 3974  ax-pr 3999  ax-un 4223  ax-setind 4315  ax-iinf 4365  ax-cnex 7337  ax-resscn 7338  ax-1cn 7339  ax-1re 7340  ax-icn 7341  ax-addcl 7342  ax-addrcl 7343  ax-mulcl 7344  ax-mulrcl 7345  ax-addcom 7346  ax-mulcom 7347  ax-addass 7348  ax-mulass 7349  ax-distr 7350  ax-i2m1 7351  ax-0lt1 7352  ax-1rid 7353  ax-0id 7354  ax-rnegex 7355  ax-precex 7356  ax-cnre 7357  ax-pre-ltirr 7358  ax-pre-ltwlin 7359  ax-pre-lttrn 7360  ax-pre-apti 7361  ax-pre-ltadd 7362  ax-pre-mulgt0 7363  ax-pre-mulext 7364  ax-arch 7365  ax-caucvg 7366
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 777  df-3or 921  df-3an 922  df-tru 1288  df-fal 1291  df-nf 1391  df-sb 1688  df-eu 1946  df-mo 1947  df-clab 2070  df-cleq 2076  df-clel 2079  df-nfc 2212  df-ne 2250  df-nel 2345  df-ral 2358  df-rex 2359  df-reu 2360  df-rmo 2361  df-rab 2362  df-v 2614  df-sbc 2827  df-csb 2920  df-dif 2986  df-un 2988  df-in 2990  df-ss 2997  df-nul 3270  df-if 3374  df-pw 3408  df-sn 3428  df-pr 3429  df-op 3431  df-uni 3628  df-int 3663  df-iun 3706  df-br 3812  df-opab 3866  df-mpt 3867  df-tr 3902  df-id 4083  df-po 4086  df-iso 4087  df-iord 4156  df-on 4158  df-ilim 4159  df-suc 4161  df-iom 4368  df-xp 4405  df-rel 4406  df-cnv 4407  df-co 4408  df-dm 4409  df-rn 4410  df-res 4411  df-ima 4412  df-iota 4932  df-fun 4969  df-fn 4970  df-f 4971  df-f1 4972  df-fo 4973  df-f1o 4974  df-fv 4975  df-riota 5545  df-ov 5592  df-oprab 5593  df-mpt2 5594  df-1st 5844  df-2nd 5845  df-recs 6000  df-frec 6086  df-sup 6584  df-pnf 7425  df-mnf 7426  df-xr 7427  df-ltxr 7428  df-le 7429  df-sub 7556  df-neg 7557  df-reap 7950  df-ap 7957  df-div 8036  df-inn 8315  df-2 8373  df-3 8374  df-4 8375  df-n0 8564  df-z 8645  df-uz 8913  df-q 8998  df-rp 9028  df-fz 9318  df-fzo 9442  df-fl 9564  df-mod 9617  df-iseq 9739  df-iexp 9790  df-cj 10101  df-re 10102  df-im 10103  df-rsqrt 10256  df-abs 10257  df-dvds 10575  df-gcd 10717
This theorem is referenced by:  zeqzmulgcd  10740  divgcdz  10741  divgcdnn  10744  gcd0id  10748  gcdneg  10751  gcdaddm  10753  gcd1  10756  dvdsgcdb  10780  dfgcd2  10781  mulgcd  10783  gcdzeq  10789  dvdsmulgcd  10792  sqgcd  10796  dvdssqlem  10797  bezoutr  10799  gcddvdslcm  10833  lcmgcdlem  10837  lcmgcdeq  10843  coprmgcdb  10848  ncoprmgcdne1b  10849  mulgcddvds  10854  rpmulgcd2  10855  qredeu  10857  rpdvds  10859  divgcdcoprm0  10861  divgcdodd  10900  coprm  10901  rpexp  10910  divnumden  10952  phimullem  10979  hashgcdlem  10981  hashgcdeq  10982
  Copyright terms: Public domain W3C validator