Theorem qmulz 9561

Description: If 𝐴 is rational, then some integer multiple of it is an integer. (Contributed by NM, 7-Nov-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 22-Jul-2014.)

Assertion

Ref	Expression
qmulz	⊢ (𝐴 ∈ ℚ → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ)

Distinct variable group:   𝑥,𝐴

Proof of Theorem qmulz

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elq 9560	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ ↔ ∃𝑦 ∈ ℤ ∃𝑥 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥))
2		rexcom 2630	. . 3 ⊢ (∃𝑦 ∈ ℤ ∃𝑥 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℕ ∃𝑦 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥))
3		zcn 9196	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ ℤ → 𝑦 ∈ ℂ)
4	3	adantl 275	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → 𝑦 ∈ ℂ)
5		nncn 8865	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → 𝑥 ∈ ℂ)
6	5	adantr 274	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → 𝑥 ∈ ℂ)
7		nnap0 8886	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → 𝑥 # 0)
8	7	adantr 274	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → 𝑥 # 0)
9	4, 6, 8	divcanap1d 8687	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → ((𝑦 / 𝑥) · 𝑥) = 𝑦)
10		simpr 109	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → 𝑦 ∈ ℤ)
11	9, 10	eqeltrd 2243	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → ((𝑦 / 𝑥) · 𝑥) ∈ ℤ)
12		oveq1 5849	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → (𝐴 · 𝑥) = ((𝑦 / 𝑥) · 𝑥))
13	12	eleq1d 2235	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → ((𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ ↔ ((𝑦 / 𝑥) · 𝑥) ∈ ℤ))
14	11, 13	syl5ibrcom 156	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → (𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ))
15	14	rexlimdva 2583	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → (∃𝑦 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ))
16	15	reximia 2561	. . 3 ⊢ (∃𝑥 ∈ ℕ ∃𝑦 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ)
17	2, 16	sylbi 120	. 2 ⊢ (∃𝑦 ∈ ℤ ∃𝑥 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ)
18	1, 17	sylbi 120	1 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   = wceq 1343   ∈ wcel 2136  ∃wrex 2445   class class class wbr 3982  (class class class)co 5842  ℂcc 7751  0cc0 7753   · cmul 7758   # cap 8479   / cdiv 8568  ℕcn 8857  ℤcz 9191  ℚcq 9557

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 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4100  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-mulrcl 7852  ax-addcom 7853  ax-mulcom 7854  ax-addass 7855  ax-mulass 7856  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-1rid 7860  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-precex 7863  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869  ax-pre-mulgt0 7870  ax-pre-mulext 7871

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rmo 2452  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-id 4271  df-po 4274  df-iso 4275  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-fv 5196  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-reap 8473  df-ap 8480  df-div 8569  df-inn 8858  df-z 9192  df-q 9558

This theorem is referenced by: (None)