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

Theorem gcdsupcl 11719
 Description: Closure of the supremum used in defining gcd. A lemma for gcdval 11720 and gcdn0cl 11723. (Contributed by Jim Kingdon, 11-Dec-2021.)
Assertion
Ref Expression
gcdsupcl (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → sup({𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑋𝑛𝑌)}, ℝ, < ) ∈ ℕ)
Distinct variable groups:   𝑛,𝑋   𝑛,𝑌

Proof of Theorem gcdsupcl
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1zzd 9134 . . 3 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → 1 ∈ ℤ)
2 breq1 3942 . . . 4 (𝑛 = 1 → (𝑛𝑋 ↔ 1 ∥ 𝑋))
3 breq1 3942 . . . 4 (𝑛 = 1 → (𝑛𝑌 ↔ 1 ∥ 𝑌))
42, 3anbi12d 465 . . 3 (𝑛 = 1 → ((𝑛𝑋𝑛𝑌) ↔ (1 ∥ 𝑋 ∧ 1 ∥ 𝑌)))
5 1dvds 11579 . . . . 5 (𝑋 ∈ ℤ → 1 ∥ 𝑋)
6 1dvds 11579 . . . . 5 (𝑌 ∈ ℤ → 1 ∥ 𝑌)
75, 6anim12i 336 . . . 4 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → (1 ∥ 𝑋 ∧ 1 ∥ 𝑌))
87adantr 274 . . 3 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → (1 ∥ 𝑋 ∧ 1 ∥ 𝑌))
9 elnnuz 9415 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℕ ↔ 𝑛 ∈ (ℤ‘1))
109biimpri 132 . . . . . 6 (𝑛 ∈ (ℤ‘1) → 𝑛 ∈ ℕ)
11 simpll 519 . . . . . 6 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ‘1)) → 𝑋 ∈ ℤ)
12 dvdsdc 11573 . . . . . 6 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑋 ∈ ℤ) → DECID 𝑛𝑋)
1310, 11, 12syl2an2 584 . . . . 5 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ‘1)) → DECID 𝑛𝑋)
14 simplr 520 . . . . . 6 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ‘1)) → 𝑌 ∈ ℤ)
15 dvdsdc 11573 . . . . . 6 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) → DECID 𝑛𝑌)
1610, 14, 15syl2an2 584 . . . . 5 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ‘1)) → DECID 𝑛𝑌)
17 dcan 919 . . . . 5 (DECID 𝑛𝑋 → (DECID 𝑛𝑌DECID (𝑛𝑋𝑛𝑌)))
1813, 16, 17sylc 62 . . . 4 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ‘1)) → DECID (𝑛𝑋𝑛𝑌))
1918adantlr 469 . . 3 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (ℤ‘1)) → DECID (𝑛𝑋𝑛𝑌))
20 simplll 523 . . . . 5 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) ∧ 𝑋 ≠ 0) → 𝑋 ∈ ℤ)
21 dvdsbnd 11717 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ≠ 0) → ∃𝑗 ∈ ℕ ∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑋)
22 nnuz 9414 . . . . . . . 8 ℕ = (ℤ‘1)
2322rexeqi 2636 . . . . . . 7 (∃𝑗 ∈ ℕ ∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑋 ↔ ∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑋)
2421, 23sylib 121 . . . . . 6 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ≠ 0) → ∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑋)
25 id 19 . . . . . . . . 9 𝑛𝑋 → ¬ 𝑛𝑋)
2625intnanrd 918 . . . . . . . 8 𝑛𝑋 → ¬ (𝑛𝑋𝑛𝑌))
2726ralimi 2500 . . . . . . 7 (∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑋 → ∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ (𝑛𝑋𝑛𝑌))
2827reximi 2534 . . . . . 6 (∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑋 → ∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ (𝑛𝑋𝑛𝑌))
2924, 28syl 14 . . . . 5 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ≠ 0) → ∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ (𝑛𝑋𝑛𝑌))
3020, 29sylancom 417 . . . 4 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) ∧ 𝑋 ≠ 0) → ∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ (𝑛𝑋𝑛𝑌))
31 simpllr 524 . . . . 5 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) ∧ 𝑌 ≠ 0) → 𝑌 ∈ ℤ)
32 dvdsbnd 11717 . . . . . . 7 ((𝑌 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ≠ 0) → ∃𝑗 ∈ ℕ ∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑌)
3322rexeqi 2636 . . . . . . 7 (∃𝑗 ∈ ℕ ∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑌 ↔ ∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑌)
3432, 33sylib 121 . . . . . 6 ((𝑌 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ≠ 0) → ∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑌)
35 id 19 . . . . . . . . 9 𝑛𝑌 → ¬ 𝑛𝑌)
3635intnand 917 . . . . . . . 8 𝑛𝑌 → ¬ (𝑛𝑋𝑛𝑌))
3736ralimi 2500 . . . . . . 7 (∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑌 → ∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ (𝑛𝑋𝑛𝑌))
3837reximi 2534 . . . . . 6 (∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ 𝑛𝑌 → ∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ (𝑛𝑋𝑛𝑌))
3934, 38syl 14 . . . . 5 ((𝑌 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ≠ 0) → ∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ (𝑛𝑋𝑛𝑌))
4031, 39sylancom 417 . . . 4 ((((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) ∧ 𝑌 ≠ 0) → ∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ (𝑛𝑋𝑛𝑌))
41 simpr 109 . . . . . 6 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0))
42 simpll 519 . . . . . . . 8 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → 𝑋 ∈ ℤ)
43 0z 9118 . . . . . . . 8 0 ∈ ℤ
44 zdceq 9179 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → DECID 𝑋 = 0)
4542, 43, 44sylancl 410 . . . . . . 7 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → DECID 𝑋 = 0)
46 ianordc 885 . . . . . . 7 (DECID 𝑋 = 0 → (¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0) ↔ (¬ 𝑋 = 0 ∨ ¬ 𝑌 = 0)))
4745, 46syl 14 . . . . . 6 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → (¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0) ↔ (¬ 𝑋 = 0 ∨ ¬ 𝑌 = 0)))
4841, 47mpbid 146 . . . . 5 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → (¬ 𝑋 = 0 ∨ ¬ 𝑌 = 0))
49 df-ne 2311 . . . . . 6 (𝑋 ≠ 0 ↔ ¬ 𝑋 = 0)
50 df-ne 2311 . . . . . 6 (𝑌 ≠ 0 ↔ ¬ 𝑌 = 0)
5149, 50orbi12i 754 . . . . 5 ((𝑋 ≠ 0 ∨ 𝑌 ≠ 0) ↔ (¬ 𝑋 = 0 ∨ ¬ 𝑌 = 0))
5248, 51sylibr 133 . . . 4 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → (𝑋 ≠ 0 ∨ 𝑌 ≠ 0))
5330, 40, 52mpjaodan 788 . . 3 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → ∃𝑗 ∈ (ℤ‘1)∀𝑛 ∈ (ℤ𝑗) ¬ (𝑛𝑋𝑛𝑌))
541, 4, 8, 19, 53zsupcl 11712 . 2 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → sup({𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑋𝑛𝑌)}, ℝ, < ) ∈ (ℤ‘1))
5554, 22eleqtrrdi 2235 1 (((𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑋 = 0 ∧ 𝑌 = 0)) → sup({𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛𝑋𝑛𝑌)}, ℝ, < ) ∈ ℕ)
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 698  DECID wdc 820   = wceq 1332   ∈ wcel 1481   ≠ wne 2310  ∀wral 2418  ∃wrex 2419  {crab 2422   class class class wbr 3939  ‘cfv 5135  supcsup 6886  ℝcr 7672  0cc0 7673  1c1 7674   < clt 7853  ℕcn 8773  ℤcz 9107  ℤ≥cuz 9379   ∥ cdvds 11565 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 2123  ax-coll 4053  ax-sep 4056  ax-nul 4064  ax-pow 4108  ax-pr 4142  ax-un 4366  ax-setind 4463  ax-iinf 4513  ax-cnex 7764  ax-resscn 7765  ax-1cn 7766  ax-1re 7767  ax-icn 7768  ax-addcl 7769  ax-addrcl 7770  ax-mulcl 7771  ax-mulrcl 7772  ax-addcom 7773  ax-mulcom 7774  ax-addass 7775  ax-mulass 7776  ax-distr 7777  ax-i2m1 7778  ax-0lt1 7779  ax-1rid 7780  ax-0id 7781  ax-rnegex 7782  ax-precex 7783  ax-cnre 7784  ax-pre-ltirr 7785  ax-pre-ltwlin 7786  ax-pre-lttrn 7787  ax-pre-apti 7788  ax-pre-ltadd 7789  ax-pre-mulgt0 7790  ax-pre-mulext 7791  ax-arch 7792  ax-caucvg 7793 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 1738  df-eu 2004  df-mo 2005  df-clab 2128  df-cleq 2134  df-clel 2137  df-nfc 2272  df-ne 2311  df-nel 2406  df-ral 2423  df-rex 2424  df-reu 2425  df-rmo 2426  df-rab 2427  df-v 2693  df-sbc 2916  df-csb 3010  df-dif 3080  df-un 3082  df-in 3084  df-ss 3091  df-nul 3371  df-if 3482  df-pw 3519  df-sn 3540  df-pr 3541  df-op 3543  df-uni 3747  df-int 3782  df-iun 3825  df-br 3940  df-opab 4000  df-mpt 4001  df-tr 4037  df-id 4226  df-po 4229  df-iso 4230  df-iord 4299  df-on 4301  df-ilim 4302  df-suc 4304  df-iom 4516  df-xp 4557  df-rel 4558  df-cnv 4559  df-co 4560  df-dm 4561  df-rn 4562  df-res 4563  df-ima 4564  df-iota 5100  df-fun 5137  df-fn 5138  df-f 5139  df-f1 5140  df-fo 5141  df-f1o 5142  df-fv 5143  df-riota 5742  df-ov 5789  df-oprab 5790  df-mpo 5791  df-1st 6050  df-2nd 6051  df-recs 6214  df-frec 6300  df-sup 6888  df-pnf 7855  df-mnf 7856  df-xr 7857  df-ltxr 7858  df-le 7859  df-sub 7988  df-neg 7989  df-reap 8390  df-ap 8397  df-div 8486  df-inn 8774  df-2 8832  df-3 8833  df-4 8834  df-n0 9031  df-z 9108  df-uz 9380  df-q 9468  df-rp 9500  df-fz 9851  df-fzo 9980  df-fl 10103  df-mod 10156  df-seqfrec 10279  df-exp 10353  df-cj 10675  df-re 10676  df-im 10677  df-rsqrt 10831  df-abs 10832  df-dvds 11566 This theorem is referenced by:  gcdval  11720  gcdn0cl  11723
 Copyright terms: Public domain W3C validator