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

Theorem lcmledvds 11647
 Description: A positive integer which both operands of the lcm operator divide bounds it. (Contributed by Steve Rodriguez, 20-Jan-2020.) (Proof shortened by AV, 16-Sep-2020.)
Assertion
Ref Expression
lcmledvds (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀𝐾𝑁𝐾) → (𝑀 lcm 𝑁) ≤ 𝐾))

Proof of Theorem lcmledvds
Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lcmn0val 11643 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) = inf({𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)}, ℝ, < ))
213adantl1 1120 . . . 4 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) = inf({𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)}, ℝ, < ))
32adantr 272 . . 3 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → (𝑀 lcm 𝑁) = inf({𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)}, ℝ, < ))
4 1zzd 9032 . . . 4 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → 1 ∈ ℤ)
5 nnuz 9310 . . . . 5 ℕ = (ℤ‘1)
6 rabeq 2650 . . . . 5 (ℕ = (ℤ‘1) → {𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)} = {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)})
75, 6ax-mp 5 . . . 4 {𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)} = {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)}
8 simpll1 1003 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → 𝐾 ∈ ℕ)
9 simpr 109 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → (𝑀𝐾𝑁𝐾))
10 breq2 3901 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝐾 → (𝑀𝑛𝑀𝐾))
11 breq2 3901 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝐾 → (𝑁𝑛𝑁𝐾))
1210, 11anbi12d 462 . . . . . 6 (𝑛 = 𝐾 → ((𝑀𝑛𝑁𝑛) ↔ (𝑀𝐾𝑁𝐾)))
1312elrab 2811 . . . . 5 (𝐾 ∈ {𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)} ↔ (𝐾 ∈ ℕ ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)))
148, 9, 13sylanbrc 411 . . . 4 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → 𝐾 ∈ {𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)})
15 simpll2 1004 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → 𝑀 ∈ ℤ)
16 elfzelz 9746 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (1...𝐾) → 𝑛 ∈ ℤ)
1716adantl 273 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → 𝑛 ∈ ℤ)
18 zdvdsdc 11410 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → DECID 𝑀𝑛)
1915, 17, 18syl2anc 406 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → DECID 𝑀𝑛)
20 simpll3 1005 . . . . . . 7 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → 𝑁 ∈ ℤ)
21 zdvdsdc 11410 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → DECID 𝑁𝑛)
2220, 17, 21syl2anc 406 . . . . . 6 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → DECID 𝑁𝑛)
23 dcan 901 . . . . . 6 (DECID 𝑀𝑛 → (DECID 𝑁𝑛DECID (𝑀𝑛𝑁𝑛)))
2419, 22, 23sylc 62 . . . . 5 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → DECID (𝑀𝑛𝑁𝑛))
2524adantlr 466 . . . 4 (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝐾)) → DECID (𝑀𝑛𝑁𝑛))
264, 7, 14, 25infssuzledc 11539 . . 3 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → inf({𝑛 ∈ ℕ ∣ (𝑀𝑛𝑁𝑛)}, ℝ, < ) ≤ 𝐾)
273, 26eqbrtrd 3918 . 2 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) ∧ (𝑀𝐾𝑁𝐾)) → (𝑀 lcm 𝑁) ≤ 𝐾)
2827ex 114 1 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀𝐾𝑁𝐾) → (𝑀 lcm 𝑁) ≤ 𝐾))
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ∨ wo 680  DECID wdc 802   ∧ w3a 945   = wceq 1314   ∈ wcel 1463  {crab 2395   class class class wbr 3897  ‘cfv 5091  (class class class)co 5740  infcinf 6836  ℝcr 7583  0cc0 7584  1c1 7585   < clt 7764   ≤ cle 7765  ℕcn 8677  ℤcz 9005  ℤ≥cuz 9275  ...cfz 9730   ∥ cdvds 11389   lcm clcm 11637 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 586  ax-in2 587  ax-io 681  ax-5 1406  ax-7 1407  ax-gen 1408  ax-ie1 1452  ax-ie2 1453  ax-8 1465  ax-10 1466  ax-11 1467  ax-i12 1468  ax-bndl 1469  ax-4 1470  ax-13 1474  ax-14 1475  ax-17 1489  ax-i9 1493  ax-ial 1497  ax-i5r 1498  ax-ext 2097  ax-coll 4011  ax-sep 4014  ax-nul 4022  ax-pow 4066  ax-pr 4099  ax-un 4323  ax-setind 4420  ax-iinf 4470  ax-cnex 7675  ax-resscn 7676  ax-1cn 7677  ax-1re 7678  ax-icn 7679  ax-addcl 7680  ax-addrcl 7681  ax-mulcl 7682  ax-mulrcl 7683  ax-addcom 7684  ax-mulcom 7685  ax-addass 7686  ax-mulass 7687  ax-distr 7688  ax-i2m1 7689  ax-0lt1 7690  ax-1rid 7691  ax-0id 7692  ax-rnegex 7693  ax-precex 7694  ax-cnre 7695  ax-pre-ltirr 7696  ax-pre-ltwlin 7697  ax-pre-lttrn 7698  ax-pre-apti 7699  ax-pre-ltadd 7700  ax-pre-mulgt0 7701  ax-pre-mulext 7702  ax-arch 7703  ax-caucvg 7704 This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 803  df-3or 946  df-3an 947  df-tru 1317  df-fal 1320  df-nf 1420  df-sb 1719  df-eu 1978  df-mo 1979  df-clab 2102  df-cleq 2108  df-clel 2111  df-nfc 2245  df-ne 2284  df-nel 2379  df-ral 2396  df-rex 2397  df-reu 2398  df-rmo 2399  df-rab 2400  df-v 2660  df-sbc 2881  df-csb 2974  df-dif 3041  df-un 3043  df-in 3045  df-ss 3052  df-nul 3332  df-if 3443  df-pw 3480  df-sn 3501  df-pr 3502  df-op 3504  df-uni 3705  df-int 3740  df-iun 3783  df-br 3898  df-opab 3958  df-mpt 3959  df-tr 3995  df-id 4183  df-po 4186  df-iso 4187  df-iord 4256  df-on 4258  df-ilim 4259  df-suc 4261  df-iom 4473  df-xp 4513  df-rel 4514  df-cnv 4515  df-co 4516  df-dm 4517  df-rn 4518  df-res 4519  df-ima 4520  df-iota 5056  df-fun 5093  df-fn 5094  df-f 5095  df-f1 5096  df-fo 5097  df-f1o 5098  df-fv 5099  df-isom 5100  df-riota 5696  df-ov 5743  df-oprab 5744  df-mpo 5745  df-1st 6004  df-2nd 6005  df-recs 6168  df-frec 6254  df-sup 6837  df-inf 6838  df-pnf 7766  df-mnf 7767  df-xr 7768  df-ltxr 7769  df-le 7770  df-sub 7899  df-neg 7900  df-reap 8300  df-ap 8307  df-div 8393  df-inn 8678  df-2 8736  df-3 8737  df-4 8738  df-n0 8929  df-z 9006  df-uz 9276  df-q 9361  df-rp 9391  df-fz 9731  df-fzo 9860  df-fl 9983  df-mod 10036  df-seqfrec 10159  df-exp 10233  df-cj 10554  df-re 10555  df-im 10556  df-rsqrt 10710  df-abs 10711  df-dvds 11390  df-lcm 11638 This theorem is referenced by:  lcmneg  11651
 Copyright terms: Public domain W3C validator