MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  bezoutlem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem bezoutlem2 16513
Description: Lemma for bezout 16516. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Mar-2014.) ( Revised by AV, 30-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
bezout.1 ๐‘€ = {๐‘ง โˆˆ โ„• โˆฃ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ด ยท ๐‘ฅ) + (๐ต ยท ๐‘ฆ))}
bezout.3 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
bezout.4 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
bezout.2 ๐บ = inf(๐‘€, โ„, < )
bezout.5 (๐œ‘ โ†’ ยฌ (๐ด = 0 โˆง ๐ต = 0))
Assertion
Ref Expression
bezoutlem2 (๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐‘€)
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ง,๐ด   ๐‘ฅ,๐ต,๐‘ฆ,๐‘ง   ๐‘ฅ,๐บ,๐‘ฆ,๐‘ง   ๐œ‘,๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ง
Allowed substitution hints:   ๐‘€(๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ง)

Proof of Theorem bezoutlem2
StepHypRef Expression
1 bezout.2 . 2 ๐บ = inf(๐‘€, โ„, < )
2 bezout.1 . . . . 5 ๐‘€ = {๐‘ง โˆˆ โ„• โˆฃ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ด ยท ๐‘ฅ) + (๐ต ยท ๐‘ฆ))}
32ssrab3 4072 . . . 4 ๐‘€ โІ โ„•
4 nnuz 12893 . . . 4 โ„• = (โ„คโ‰ฅโ€˜1)
53, 4sseqtri 4009 . . 3 ๐‘€ โІ (โ„คโ‰ฅโ€˜1)
6 bezout.3 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
7 bezout.4 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
82, 6, 7bezoutlem1 16512 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (๐ด โ‰  0 โ†’ (absโ€˜๐ด) โˆˆ ๐‘€))
9 ne0i 4330 . . . . 5 ((absโ€˜๐ด) โˆˆ ๐‘€ โ†’ ๐‘€ โ‰  โˆ…)
108, 9syl6 35 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐ด โ‰  0 โ†’ ๐‘€ โ‰  โˆ…))
11 eqid 2725 . . . . . . 7 {๐‘ง โˆˆ โ„• โˆฃ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ต ยท ๐‘ฆ) + (๐ด ยท ๐‘ฅ))} = {๐‘ง โˆˆ โ„• โˆฃ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ต ยท ๐‘ฆ) + (๐ด ยท ๐‘ฅ))}
1211, 7, 6bezoutlem1 16512 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐ต โ‰  0 โ†’ (absโ€˜๐ต) โˆˆ {๐‘ง โˆˆ โ„• โˆฃ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ต ยท ๐‘ฆ) + (๐ด ยท ๐‘ฅ))}))
13 rexcom 3278 . . . . . . . . . 10 (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ด ยท ๐‘ฅ) + (๐ต ยท ๐‘ฆ)) โ†” โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ด ยท ๐‘ฅ) + (๐ต ยท ๐‘ฆ)))
146zcnd 12695 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
1514adantr 479 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
16 zcn 12591 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
1716ad2antll 727 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚)
1815, 17mulcld 11262 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)) โ†’ (๐ด ยท ๐‘ฅ) โˆˆ โ„‚)
197zcnd 12695 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
2019adantr 479 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
21 zcn 12591 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚)
2221ad2antrl 726 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚)
2320, 22mulcld 11262 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)) โ†’ (๐ต ยท ๐‘ฆ) โˆˆ โ„‚)
2418, 23addcomd 11444 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)) โ†’ ((๐ด ยท ๐‘ฅ) + (๐ต ยท ๐‘ฆ)) = ((๐ต ยท ๐‘ฆ) + (๐ด ยท ๐‘ฅ)))
2524eqeq2d 2736 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง (๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค)) โ†’ (๐‘ง = ((๐ด ยท ๐‘ฅ) + (๐ต ยท ๐‘ฆ)) โ†” ๐‘ง = ((๐ต ยท ๐‘ฆ) + (๐ด ยท ๐‘ฅ))))
26252rexbidva 3208 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ด ยท ๐‘ฅ) + (๐ต ยท ๐‘ฆ)) โ†” โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ต ยท ๐‘ฆ) + (๐ด ยท ๐‘ฅ))))
2713, 26bitrid 282 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ด ยท ๐‘ฅ) + (๐ต ยท ๐‘ฆ)) โ†” โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ต ยท ๐‘ฆ) + (๐ด ยท ๐‘ฅ))))
2827rabbidv 3427 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ {๐‘ง โˆˆ โ„• โˆฃ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ด ยท ๐‘ฅ) + (๐ต ยท ๐‘ฆ))} = {๐‘ง โˆˆ โ„• โˆฃ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ต ยท ๐‘ฆ) + (๐ด ยท ๐‘ฅ))})
292, 28eqtrid 2777 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ = {๐‘ง โˆˆ โ„• โˆฃ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ต ยท ๐‘ฆ) + (๐ด ยท ๐‘ฅ))})
3029eleq2d 2811 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐ต) โˆˆ ๐‘€ โ†” (absโ€˜๐ต) โˆˆ {๐‘ง โˆˆ โ„• โˆฃ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ง = ((๐ต ยท ๐‘ฆ) + (๐ด ยท ๐‘ฅ))}))
3112, 30sylibrd 258 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (๐ต โ‰  0 โ†’ (absโ€˜๐ต) โˆˆ ๐‘€))
32 ne0i 4330 . . . . 5 ((absโ€˜๐ต) โˆˆ ๐‘€ โ†’ ๐‘€ โ‰  โˆ…)
3331, 32syl6 35 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐ต โ‰  0 โ†’ ๐‘€ โ‰  โˆ…))
34 bezout.5 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ยฌ (๐ด = 0 โˆง ๐ต = 0))
35 neorian 3027 . . . . 5 ((๐ด โ‰  0 โˆจ ๐ต โ‰  0) โ†” ยฌ (๐ด = 0 โˆง ๐ต = 0))
3634, 35sylibr 233 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐ด โ‰  0 โˆจ ๐ต โ‰  0))
3710, 33, 36mpjaod 858 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โ‰  โˆ…)
38 infssuzcl 12944 . . 3 ((๐‘€ โІ (โ„คโ‰ฅโ€˜1) โˆง ๐‘€ โ‰  โˆ…) โ†’ inf(๐‘€, โ„, < ) โˆˆ ๐‘€)
395, 37, 38sylancr 585 . 2 (๐œ‘ โ†’ inf(๐‘€, โ„, < ) โˆˆ ๐‘€)
401, 39eqeltrid 2829 1 (๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐‘€)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โˆง wa 394   โˆจ wo 845   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   โ‰  wne 2930  โˆƒwrex 3060  {crab 3419   โІ wss 3940  โˆ…c0 4318  โ€˜cfv 6542  (class class class)co 7415  infcinf 9462  โ„‚cc 11134  โ„cr 11135  0cc0 11136  1c1 11137   + caddc 11139   ยท cmul 11141   < clt 11276  โ„•cn 12240  โ„คcz 12586  โ„คโ‰ฅcuz 12850  abscabs 15211
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7737  ax-cnex 11192  ax-resscn 11193  ax-1cn 11194  ax-icn 11195  ax-addcl 11196  ax-addrcl 11197  ax-mulcl 11198  ax-mulrcl 11199  ax-mulcom 11200  ax-addass 11201  ax-mulass 11202  ax-distr 11203  ax-i2m1 11204  ax-1ne0 11205  ax-1rid 11206  ax-rnegex 11207  ax-rrecex 11208  ax-cnre 11209  ax-pre-lttri 11210  ax-pre-lttrn 11211  ax-pre-ltadd 11212  ax-pre-mulgt0 11213  ax-pre-sup 11214
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3960  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7371  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-om 7868  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8388  df-rdg 8427  df-er 8721  df-en 8961  df-dom 8962  df-sdom 8963  df-sup 9463  df-inf 9464  df-pnf 11278  df-mnf 11279  df-xr 11280  df-ltxr 11281  df-le 11282  df-sub 11474  df-neg 11475  df-div 11900  df-nn 12241  df-2 12303  df-3 12304  df-n0 12501  df-z 12587  df-uz 12851  df-rp 13005  df-seq 13997  df-exp 14057  df-cj 15076  df-re 15077  df-im 15078  df-sqrt 15212  df-abs 15213
This theorem is referenced by:  bezoutlem3  16514  bezoutlem4  16515
  Copyright terms: Public domain W3C validator