MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  divalglem8 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem divalglem8 15741
Description: Lemma for divalg 15744. (Contributed by Paul Chapman, 21-Mar-2011.)
Hypotheses
Ref Expression
divalglem8.1 𝑁 ∈ ℤ
divalglem8.2 𝐷 ∈ ℤ
divalglem8.3 𝐷 ≠ 0
divalglem8.4 𝑆 = {𝑟 ∈ ℕ0𝐷 ∥ (𝑁𝑟)}
Assertion
Ref Expression
divalglem8 (((𝑋𝑆𝑌𝑆) ∧ (𝑋 < (abs‘𝐷) ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷))) → (𝐾 ∈ ℤ → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → 𝑋 = 𝑌)))
Distinct variable groups:   𝐷,𝑟   𝑁,𝑟
Allowed substitution hints:   𝑆(𝑟)   𝐾(𝑟)   𝑋(𝑟)   𝑌(𝑟)

Proof of Theorem divalglem8
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 divalglem8.4 . . . . . . . . . . . . 13 𝑆 = {𝑟 ∈ ℕ0𝐷 ∥ (𝑁𝑟)}
21ssrab3 4008 . . . . . . . . . . . 12 𝑆 ⊆ ℕ0
3 nn0sscn 11890 . . . . . . . . . . . 12 0 ⊆ ℂ
42, 3sstri 3924 . . . . . . . . . . 11 𝑆 ⊆ ℂ
54sseli 3911 . . . . . . . . . 10 (𝑌𝑆𝑌 ∈ ℂ)
64sseli 3911 . . . . . . . . . 10 (𝑋𝑆𝑋 ∈ ℂ)
7 divalglem8.2 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐷 ∈ ℤ
8 divalglem8.3 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐷 ≠ 0
9 nnabscl 14677 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ≠ 0) → (abs‘𝐷) ∈ ℕ)
107, 8, 9mp2an 691 . . . . . . . . . . . . 13 (abs‘𝐷) ∈ ℕ
1110nnzi 11994 . . . . . . . . . . . 12 (abs‘𝐷) ∈ ℤ
12 zmulcl 12019 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℤ ∧ (abs‘𝐷) ∈ ℤ) → (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℤ)
1311, 12mpan2 690 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℤ)
1413zcnd 12076 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℂ)
15 subadd 10878 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ∈ ℂ ∧ (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℂ) → ((𝑌𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌))
165, 6, 14, 15syl3an 1157 . . . . . . . . 9 ((𝑌𝑆𝑋𝑆𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑌𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌))
17163com12 1120 . . . . . . . 8 ((𝑋𝑆𝑌𝑆𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑌𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌))
18 eqcom 2805 . . . . . . . 8 ((𝑌𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋))
19 eqcom 2805 . . . . . . . 8 ((𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))))
2017, 18, 193bitr3g 316 . . . . . . 7 ((𝑋𝑆𝑌𝑆𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ↔ 𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))))
21203adant1r 1174 . . . . . 6 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝑌𝑆𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ↔ 𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))))
22213adant2r 1176 . . . . 5 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ↔ 𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))))
23 breq1 5033 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑌 → (𝑧 < (abs‘𝐷) ↔ 𝑌 < (abs‘𝐷)))
24 eleq1 2877 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑌 → (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ 𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
2523, 24imbi12d 348 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 𝑌 → ((𝑧 < (abs‘𝐷) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))) ↔ (𝑌 < (abs‘𝐷) → 𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))))
262sseli 3911 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧𝑆𝑧 ∈ ℕ0)
27 elnn0z 11982 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 ∈ ℕ0 ↔ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧))
2826, 27sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧𝑆 → (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧))
2928anim1i 617 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧𝑆𝑧 < (abs‘𝐷)) → ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧) ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)))
30 df-3an 1086 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧𝑧 < (abs‘𝐷)) ↔ ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧) ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)))
3129, 30sylibr 237 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧𝑆𝑧 < (abs‘𝐷)) → (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧𝑧 < (abs‘𝐷)))
32 0z 11980 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ ℤ
33 elfzm11 12973 . . . . . . . . . . . . . 14 ((0 ∈ ℤ ∧ (abs‘𝐷) ∈ ℤ) → (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧𝑧 < (abs‘𝐷))))
3432, 11, 33mp2an 691 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧𝑧 < (abs‘𝐷)))
3531, 34sylibr 237 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧𝑆𝑧 < (abs‘𝐷)) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))
3635ex 416 . . . . . . . . . . 11 (𝑧𝑆 → (𝑧 < (abs‘𝐷) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
3725, 36vtoclga 3522 . . . . . . . . . 10 (𝑌𝑆 → (𝑌 < (abs‘𝐷) → 𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
38 eleq1 2877 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → (𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
3938biimpd 232 . . . . . . . . . 10 (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → (𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) → (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4037, 39sylan9 511 . . . . . . . . 9 ((𝑌𝑆𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))) → (𝑌 < (abs‘𝐷) → (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4140impancom 455 . . . . . . . 8 ((𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
42413ad2ant2 1131 . . . . . . 7 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
43 breq1 5033 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑋 → (𝑧 < (abs‘𝐷) ↔ 𝑋 < (abs‘𝐷)))
44 eleq1 2877 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑋 → (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4543, 44imbi12d 348 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑋 → ((𝑧 < (abs‘𝐷) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))) ↔ (𝑋 < (abs‘𝐷) → 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))))
4645, 36vtoclga 3522 . . . . . . . . . . 11 (𝑋𝑆 → (𝑋 < (abs‘𝐷) → 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4746imp 410 . . . . . . . . . 10 ((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) → 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))
487, 8divalglem7 15740 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐾 ≠ 0 → ¬ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4947, 48sylan 583 . . . . . . . . 9 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐾 ≠ 0 → ¬ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
50493adant2 1128 . . . . . . . 8 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐾 ≠ 0 → ¬ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
5150con2d 136 . . . . . . 7 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) → ¬ 𝐾 ≠ 0))
5242, 51syld 47 . . . . . 6 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → ¬ 𝐾 ≠ 0))
53 df-ne 2988 . . . . . . 7 (𝐾 ≠ 0 ↔ ¬ 𝐾 = 0)
5453con2bii 361 . . . . . 6 (𝐾 = 0 ↔ ¬ 𝐾 ≠ 0)
5552, 54syl6ibr 255 . . . . 5 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → 𝐾 = 0))
5622, 55sylbid 243 . . . 4 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → 𝐾 = 0))
57 oveq1 7142 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 = 0 → (𝐾 · (abs‘𝐷)) = (0 · (abs‘𝐷)))
5810nncni 11635 . . . . . . . . . . . 12 (abs‘𝐷) ∈ ℂ
5958mul02i 10818 . . . . . . . . . . 11 (0 · (abs‘𝐷)) = 0
6057, 59eqtrdi 2849 . . . . . . . . . 10 (𝐾 = 0 → (𝐾 · (abs‘𝐷)) = 0)
6160eqeq1d 2800 . . . . . . . . 9 (𝐾 = 0 → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ↔ 0 = (𝑌𝑋)))
6261biimpac 482 . . . . . . . 8 (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 0 = (𝑌𝑋))
63 subeq0 10901 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ∈ ℂ) → ((𝑌𝑋) = 0 ↔ 𝑌 = 𝑋))
645, 6, 63syl2anr 599 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝑆𝑌𝑆) → ((𝑌𝑋) = 0 ↔ 𝑌 = 𝑋))
65 eqcom 2805 . . . . . . . . 9 ((𝑌𝑋) = 0 ↔ 0 = (𝑌𝑋))
66 eqcom 2805 . . . . . . . . 9 (𝑌 = 𝑋𝑋 = 𝑌)
6764, 65, 663bitr3g 316 . . . . . . . 8 ((𝑋𝑆𝑌𝑆) → (0 = (𝑌𝑋) ↔ 𝑋 = 𝑌))
6862, 67syl5ib 247 . . . . . . 7 ((𝑋𝑆𝑌𝑆) → (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 𝑋 = 𝑌))
6968ad2ant2r 746 . . . . . 6 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷))) → (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 𝑋 = 𝑌))
70693adant3 1129 . . . . 5 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 𝑋 = 𝑌))
7170expd 419 . . . 4 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → (𝐾 = 0 → 𝑋 = 𝑌)))
7256, 71mpdd 43 . . 3 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → 𝑋 = 𝑌))
73723expia 1118 . 2 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷))) → (𝐾 ∈ ℤ → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → 𝑋 = 𝑌)))
7473an4s 659 1 (((𝑋𝑆𝑌𝑆) ∧ (𝑋 < (abs‘𝐷) ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷))) → (𝐾 ∈ ℤ → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → 𝑋 = 𝑌)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wcel 2111  wne 2987  {crab 3110   class class class wbr 5030  cfv 6324  (class class class)co 7135  cc 10524  0cc0 10526  1c1 10527   + caddc 10529   · cmul 10531   < clt 10664  cle 10665  cmin 10859  cn 11625  0cn0 11885  cz 11969  ...cfz 12885  abscabs 14585  cdvds 15599
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-er 8272  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-sup 8890  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-rp 12378  df-fz 12886  df-seq 13365  df-exp 13426  df-cj 14450  df-re 14451  df-im 14452  df-sqrt 14586  df-abs 14587
This theorem is referenced by:  divalglem9  15742
  Copyright terms: Public domain W3C validator