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

Theorem qredeu 12111
Description: Every rational number has a unique reduced form. (Contributed by Jeff Hankins, 29-Sep-2013.)
Assertion
Ref Expression
qredeu (๐ด โˆˆ โ„š โ†’ โˆƒ!๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))))
Distinct variable group:   ๐‘ฅ,๐ด

Proof of Theorem qredeu
Dummy variables ๐‘› ๐‘ฆ ๐‘ง are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nnz 9286 . . . . . . . . . 10 (๐‘› โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„ค)
2 gcddvds 11978 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ง gcd ๐‘›) โˆฅ ๐‘ง โˆง (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆฅ ๐‘›))
32simpld 112 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆฅ ๐‘ง)
41, 3sylan2 286 . . . . . . . . 9 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆฅ ๐‘ง)
5 gcdcl 11981 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„•0)
61, 5sylan2 286 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„•0)
76nn0zd 9387 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„ค)
8 simpl 109 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„ค)
91adantl 277 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„ค)
10 nnne0 8961 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘› โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘› โ‰  0)
1110neneqd 2378 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘› โˆˆ โ„• โ†’ ยฌ ๐‘› = 0)
1211intnand 932 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘› โˆˆ โ„• โ†’ ยฌ (๐‘ง = 0 โˆง ๐‘› = 0))
1312adantl 277 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ยฌ (๐‘ง = 0 โˆง ๐‘› = 0))
14 gcdn0cl 11977 . . . . . . . . . . . 12 (((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค) โˆง ยฌ (๐‘ง = 0 โˆง ๐‘› = 0)) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„•)
158, 9, 13, 14syl21anc 1247 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„•)
1615nnne0d 8978 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โ‰  0)
17 dvdsval2 11811 . . . . . . . . . 10 (((๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ง gcd ๐‘›) โ‰  0 โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ง gcd ๐‘›) โˆฅ ๐‘ง โ†” (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค))
187, 16, 8, 17syl3anc 1248 . . . . . . . . 9 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ง gcd ๐‘›) โˆฅ ๐‘ง โ†” (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค))
194, 18mpbid 147 . . . . . . . 8 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค)
20193adant3 1018 . . . . . . 7 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค)
212simprd 114 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆฅ ๐‘›)
221, 21sylan2 286 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆฅ ๐‘›)
23 dvdsval2 11811 . . . . . . . . . . . 12 (((๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ง gcd ๐‘›) โ‰  0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ง gcd ๐‘›) โˆฅ ๐‘› โ†” (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค))
247, 16, 9, 23syl3anc 1248 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ง gcd ๐‘›) โˆฅ ๐‘› โ†” (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค))
2522, 24mpbid 147 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค)
26 nnre 8940 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘› โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„)
2726adantl 277 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„)
286nn0red 9244 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„)
29 nngt0 8958 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘› โˆˆ โ„• โ†’ 0 < ๐‘›)
3029adantl 277 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ 0 < ๐‘›)
3115nngt0d 8977 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ 0 < (๐‘ง gcd ๐‘›))
3227, 28, 30, 31divgt0d 8906 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ 0 < (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))
3325, 32jca 306 . . . . . . . . 9 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค โˆง 0 < (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))))
34333adant3 1018 . . . . . . . 8 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ ((๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค โˆง 0 < (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))))
35 elnnz 9277 . . . . . . . 8 ((๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„• โ†” ((๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค โˆง 0 < (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))))
3634, 35sylibr 134 . . . . . . 7 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„•)
37 opelxpi 4670 . . . . . . 7 (((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„•) โ†’ โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•))
3820, 36, 37syl2anc 411 . . . . . 6 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•))
39 fveq2 5527 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ โ†’ (1st โ€˜๐‘ฅ) = (1st โ€˜โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ))
40 simp1 998 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„ค)
41153adant3 1018 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„•)
42 znq 9638 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„š)
4340, 41, 42syl2anc 411 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„š)
4493adant3 1018 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„ค)
45 znq 9638 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„š)
4644, 41, 45syl2anc 411 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„š)
47 op1stg 6165 . . . . . . . . . . 11 (((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„š โˆง (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„š) โ†’ (1st โ€˜โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ) = (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)))
4843, 46, 47syl2anc 411 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ (1st โ€˜โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ) = (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)))
4939, 48sylan9eqr 2242 . . . . . . . . 9 (((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โˆง ๐‘ฅ = โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ) โ†’ (1st โ€˜๐‘ฅ) = (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)))
50 fveq2 5527 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ โ†’ (2nd โ€˜๐‘ฅ) = (2nd โ€˜โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ))
51 op2ndg 6166 . . . . . . . . . . 11 (((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„š โˆง (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„š) โ†’ (2nd โ€˜โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ) = (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))
5243, 46, 51syl2anc 411 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ (2nd โ€˜โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ) = (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))
5350, 52sylan9eqr 2242 . . . . . . . . 9 (((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โˆง ๐‘ฅ = โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ) โ†’ (2nd โ€˜๐‘ฅ) = (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))
5449, 53oveq12d 5906 . . . . . . . 8 (((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โˆง ๐‘ฅ = โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ) โ†’ ((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) gcd (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))))
5554eqeq1d 2196 . . . . . . 7 (((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โˆง ๐‘ฅ = โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ) โ†’ (((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โ†” ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) gcd (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))) = 1))
5649, 53oveq12d 5906 . . . . . . . 8 (((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โˆง ๐‘ฅ = โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ) โ†’ ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) / (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))))
5756eqeq2d 2199 . . . . . . 7 (((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โˆง ๐‘ฅ = โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ) โ†’ (๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ)) โ†” ๐ด = ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) / (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))))
5855, 57anbi12d 473 . . . . . 6 (((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โˆง ๐‘ฅ = โŸจ(๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)), (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))โŸฉ) โ†’ ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โ†” (((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) gcd (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))) = 1 โˆง ๐ด = ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) / (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))))))
5919, 25gcdcld 11983 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) gcd (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))) โˆˆ โ„•0)
6059nn0cnd 9245 . . . . . . . . 9 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) gcd (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))) โˆˆ โ„‚)
61 1cnd 7987 . . . . . . . . 9 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
626nn0cnd 9245 . . . . . . . . 9 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„‚)
6315nnap0d 8979 . . . . . . . . 9 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ง gcd ๐‘›) # 0)
6462mulridd 7988 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท 1) = (๐‘ง gcd ๐‘›))
65 zcn 9272 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ง โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„‚)
6665adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„‚)
6766, 62, 63divcanap2d 8763 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›))) = ๐‘ง)
68 nncn 8941 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘› โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚)
6968adantl 277 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚)
7069, 62, 63divcanap2d 8763 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))) = ๐‘›)
7167, 70oveq12d 5906 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›))) gcd ((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))) = (๐‘ง gcd ๐‘›))
72 mulgcd 12031 . . . . . . . . . . 11 (((๐‘ง gcd ๐‘›) โˆˆ โ„•0 โˆง (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)) โˆˆ โ„ค) โ†’ (((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›))) gcd ((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))) = ((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) gcd (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))))
736, 19, 25, 72syl3anc 1248 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท (๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›))) gcd ((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))) = ((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) gcd (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))))
7464, 71, 733eqtr2rd 2227 . . . . . . . . 9 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) gcd (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))) = ((๐‘ง gcd ๐‘›) ยท 1))
7560, 61, 62, 63, 74mulcanapad 8634 . . . . . . . 8 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) gcd (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))) = 1)
76753adant3 1018 . . . . . . 7 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) gcd (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))) = 1)
77 nnap0 8962 . . . . . . . . . . 11 (๐‘› โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘› # 0)
7877adantl 277 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘› # 0)
7966, 69, 62, 78, 63divcanap7d 8790 . . . . . . . . 9 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) / (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))) = (๐‘ง / ๐‘›))
8079eqeq2d 2199 . . . . . . . 8 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ด = ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) / (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))) โ†” ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)))
8180biimp3ar 1356 . . . . . . 7 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ ๐ด = ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) / (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))))
8276, 81jca 306 . . . . . 6 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ (((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) gcd (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›))) = 1 โˆง ๐ด = ((๐‘ง / (๐‘ง gcd ๐‘›)) / (๐‘› / (๐‘ง gcd ๐‘›)))))
8338, 58, 82rspcedvd 2859 . . . . 5 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))))
84 elxp6 6184 . . . . . . 7 (๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•) โ†” (๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)))
85 elxp6 6184 . . . . . . 7 (๐‘ฆ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•) โ†” (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•)))
86 simprl 529 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โ†’ (1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค)
8786ad2antrr 488 . . . . . . . . . . 11 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ (1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค)
88 simprr 531 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โ†’ (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)
8988ad2antrr 488 . . . . . . . . . . 11 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)
90 simprll 537 . . . . . . . . . . 11 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ ((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1)
91 simprl 529 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•)) โ†’ (1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค)
9291ad2antlr 489 . . . . . . . . . . 11 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ (1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค)
93 simprr 531 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•)) โ†’ (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•)
9493ad2antlr 489 . . . . . . . . . . 11 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•)
95 simprrl 539 . . . . . . . . . . 11 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ ((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1)
96 simprlr 538 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ)))
97 simprrr 540 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ)))
9896, 97eqtr3d 2222 . . . . . . . . . . 11 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ)))
99 qredeq 12110 . . . . . . . . . . 11 ((((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„• โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1) โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„• โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1) โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))) โ†’ ((1st โ€˜๐‘ฅ) = (1st โ€˜๐‘ฆ) โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) = (2nd โ€˜๐‘ฆ)))
10087, 89, 90, 92, 94, 95, 98, 99syl331anc 1273 . . . . . . . . . 10 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ ((1st โ€˜๐‘ฅ) = (1st โ€˜๐‘ฆ) โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) = (2nd โ€˜๐‘ฆ)))
101 vex 2752 . . . . . . . . . . . 12 ๐‘ฅ โˆˆ V
102 1stexg 6182 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฅ โˆˆ V โ†’ (1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ V)
103101, 102ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ V
104 2ndexg 6183 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฅ โˆˆ V โ†’ (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ V)
105101, 104ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ V
106103, 105opth 4249 . . . . . . . . . 10 (โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โ†” ((1st โ€˜๐‘ฅ) = (1st โ€˜๐‘ฆ) โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) = (2nd โ€˜๐‘ฆ)))
107100, 106sylibr 134 . . . . . . . . 9 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ)
108 simplll 533 . . . . . . . . 9 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ ๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ)
109 simplrl 535 . . . . . . . . 9 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ ๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ)
110107, 108, 1093eqtr4d 2230 . . . . . . . 8 ((((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โˆง ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ)
111110ex 115 . . . . . . 7 (((๐‘ฅ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฅ), (2nd โ€˜๐‘ฅ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฅ) โˆˆ โ„•)) โˆง (๐‘ฆ = โŸจ(1st โ€˜๐‘ฆ), (2nd โ€˜๐‘ฆ)โŸฉ โˆง ((1st โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค โˆง (2nd โ€˜๐‘ฆ) โˆˆ โ„•))) โ†’ (((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ)))) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ))
11284, 85, 111syl2anb 291 . . . . . 6 ((๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)) โ†’ (((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ)))) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ))
113112rgen2a 2541 . . . . 5 โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ)))) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ)
11483, 113jctir 313 . . . 4 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›)) โ†’ (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ)))) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ)))
1151143expia 1206 . . 3 ((๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ด = (๐‘ง / ๐‘›) โ†’ (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ)))) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ))))
116115rexlimivv 2610 . 2 (โˆƒ๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„• ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›) โ†’ (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ)))) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ)))
117 elq 9636 . 2 (๐ด โˆˆ โ„š โ†” โˆƒ๐‘ง โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„• ๐ด = (๐‘ง / ๐‘›))
118 fveq2 5527 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (1st โ€˜๐‘ฅ) = (1st โ€˜๐‘ฆ))
119 fveq2 5527 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (2nd โ€˜๐‘ฅ) = (2nd โ€˜๐‘ฆ))
120118, 119oveq12d 5906 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = ((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)))
121120eqeq1d 2196 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โ†” ((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1))
122118, 119oveq12d 5906 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ)))
123122eqeq2d 2199 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ)) โ†” ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ))))
124121, 123anbi12d 473 . . 3 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โ†” (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ)))))
125124reu4 2943 . 2 (โˆƒ!๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โ†” (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)โˆ€๐‘ฆ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))) โˆง (((1st โ€˜๐‘ฆ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฆ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฆ) / (2nd โ€˜๐‘ฆ)))) โ†’ ๐‘ฅ = ๐‘ฆ)))
126116, 117, 1253imtr4i 201 1 (๐ด โˆˆ โ„š โ†’ โˆƒ!๐‘ฅ โˆˆ (โ„ค ร— โ„•)(((1st โ€˜๐‘ฅ) gcd (2nd โ€˜๐‘ฅ)) = 1 โˆง ๐ด = ((1st โ€˜๐‘ฅ) / (2nd โ€˜๐‘ฅ))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โˆง wa 104   โ†” wb 105   โˆง w3a 979   = wceq 1363   โˆˆ wcel 2158   โ‰  wne 2357  โˆ€wral 2465  โˆƒwrex 2466  โˆƒ!wreu 2467  Vcvv 2749  โŸจcop 3607   class class class wbr 4015   ร— cxp 4636  โ€˜cfv 5228  (class class class)co 5888  1st c1st 6153  2nd c2nd 6154  โ„‚cc 7823  โ„cr 7824  0cc0 7825  1c1 7826   ยท cmul 7830   < clt 8006   # cap 8552   / cdiv 8643  โ„•cn 8933  โ„•0cn0 9190  โ„คcz 9267  โ„šcq 9633   โˆฅ cdvds 11808   gcd cgcd 11957
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1457  ax-7 1458  ax-gen 1459  ax-ie1 1503  ax-ie2 1504  ax-8 1514  ax-10 1515  ax-11 1516  ax-i12 1517  ax-bndl 1519  ax-4 1520  ax-17 1536  ax-i9 1540  ax-ial 1544  ax-i5r 1545  ax-13 2160  ax-14 2161  ax-ext 2169  ax-coll 4130  ax-sep 4133  ax-nul 4141  ax-pow 4186  ax-pr 4221  ax-un 4445  ax-setind 4548  ax-iinf 4599  ax-cnex 7916  ax-resscn 7917  ax-1cn 7918  ax-1re 7919  ax-icn 7920  ax-addcl 7921  ax-addrcl 7922  ax-mulcl 7923  ax-mulrcl 7924  ax-addcom 7925  ax-mulcom 7926  ax-addass 7927  ax-mulass 7928  ax-distr 7929  ax-i2m1 7930  ax-0lt1 7931  ax-1rid 7932  ax-0id 7933  ax-rnegex 7934  ax-precex 7935  ax-cnre 7936  ax-pre-ltirr 7937  ax-pre-ltwlin 7938  ax-pre-lttrn 7939  ax-pre-apti 7940  ax-pre-ltadd 7941  ax-pre-mulgt0 7942  ax-pre-mulext 7943  ax-arch 7944  ax-caucvg 7945
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 980  df-3an 981  df-tru 1366  df-fal 1369  df-nf 1471  df-sb 1773  df-eu 2039  df-mo 2040  df-clab 2174  df-cleq 2180  df-clel 2183  df-nfc 2318  df-ne 2358  df-nel 2453  df-ral 2470  df-rex 2471  df-reu 2472  df-rmo 2473  df-rab 2474  df-v 2751  df-sbc 2975  df-csb 3070  df-dif 3143  df-un 3145  df-in 3147  df-ss 3154  df-nul 3435  df-if 3547  df-pw 3589  df-sn 3610  df-pr 3611  df-op 3613  df-uni 3822  df-int 3857  df-iun 3900  df-br 4016  df-opab 4077  df-mpt 4078  df-tr 4114  df-id 4305  df-po 4308  df-iso 4309  df-iord 4378  df-on 4380  df-ilim 4381  df-suc 4383  df-iom 4602  df-xp 4644  df-rel 4645  df-cnv 4646  df-co 4647  df-dm 4648  df-rn 4649  df-res 4650  df-ima 4651  df-iota 5190  df-fun 5230  df-fn 5231  df-f 5232  df-f1 5233  df-fo 5234  df-f1o 5235  df-fv 5236  df-riota 5844  df-ov 5891  df-oprab 5892  df-mpo 5893  df-1st 6155  df-2nd 6156  df-recs 6320  df-frec 6406  df-sup 6997  df-pnf 8008  df-mnf 8009  df-xr 8010  df-ltxr 8011  df-le 8012  df-sub 8144  df-neg 8145  df-reap 8546  df-ap 8553  df-div 8644  df-inn 8934  df-2 8992  df-3 8993  df-4 8994  df-n0 9191  df-z 9268  df-uz 9543  df-q 9634  df-rp 9668  df-fz 10023  df-fzo 10157  df-fl 10284  df-mod 10337  df-seqfrec 10460  df-exp 10534  df-cj 10865  df-re 10866  df-im 10867  df-rsqrt 11021  df-abs 11022  df-dvds 11809  df-gcd 11958
This theorem is referenced by:  qnumdencl  12201  qnumdenbi  12206
  Copyright terms: Public domain W3C validator