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

Theorem divalglem8 16596
Description: Lemma for divalg 16599. (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 ∈ ℕ0 ∣ 𝐷 ∥ (𝑁 − 𝑟)}
Assertion
Ref Expression
divalglem8 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆) ∧ (𝑋 < (abs‘𝐷) ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷))) → (𝐾 ∈ ℤ → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) → 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 ∈ ℕ0 ∣ 𝐷 ∥ (𝑁 − 𝑟)}
21ssrab3 4010 . . . . . . . . . . . 12 𝑆 ⊆ ℕ0
3 nn0sscn 12635 . . . . . . . . . . . 12 ℕ0 ⊆ ℂ
42, 3sstri 3922 . . . . . . . . . . 11 𝑆 ⊆ ℂ
54sseli 3909 . . . . . . . . . 10 (𝑌 ∈ 𝑆 → 𝑌 ∈ ℂ)
64sseli 3909 . . . . . . . . . 10 (𝑋 ∈ 𝑆 → 𝑋 ∈ ℂ)
7 divalglem8.2 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐷 ∈ ℤ
8 divalglem8.3 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐷 ≠ 0
9 nnabscl 15519 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ≠ 0) → (abs‘𝐷) ∈ ℕ)
107, 8, 9mp2an 705 . . . . . . . . . . . . 13 (abs‘𝐷) ∈ ℕ
1110nnzi 12744 . . . . . . . . . . . 12 (abs‘𝐷) ∈ ℤ
12 zmulcl 12769 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℤ ∧ (abs‘𝐷) ∈ ℤ) → (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℤ)
1311, 12mpan2 704 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℤ)
1413zcnd 12828 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℂ)
15 subadd 11584 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ∈ ℂ ∧ (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℂ) → ((𝑌 − 𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌))
165, 6, 14, 15syl3an 1178 . . . . . . . . 9 ((𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑌 − 𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌))
17163com12 1141 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑌 − 𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌))
18 eqcom 2770 . . . . . . . 8 ((𝑌 − 𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋))
19 eqcom 2770 . . . . . . . 8 ((𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌 ↔ 𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))))
2017, 18, 193bitr3g 316 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) ↔ 𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))))
21203adant1r 1196 . . . . . 6 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) ↔ 𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))))
22213adant2r 1198 . . . . 5 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) ↔ 𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))))
23 breq1 5109 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑌 → (𝑧 < (abs‘𝐷) ↔ 𝑌 < (abs‘𝐷)))
24 eleq1 2852 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑌 → (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ 𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
2523, 24imbi12d 347 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 𝑌 → ((𝑧 < (abs‘𝐷) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))) ↔ (𝑌 < (abs‘𝐷) → 𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))))
262sseli 3909 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 ∈ 𝑆 → 𝑧 ∈ ℕ0)
27 elnn0z 12730 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 ∈ ℕ0 ↔ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧))
2826, 27sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 ∈ 𝑆 → (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧))
2928anim1i 627 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)) → ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧) ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)))
30 df-3an 1105 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)) ↔ ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧) ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)))
3129, 30sylibr 237 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)) → (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)))
32 0z 12728 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ ℤ
33 elfzm11 13753 . . . . . . . . . . . . . 14 ((0 ∈ ℤ ∧ (abs‘𝐷) ∈ ℤ) → (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷))))
3432, 11, 33mp2an 705 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧 ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)))
3531, 34sylibr 237 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))
3635ex 418 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ 𝑆 → (𝑧 < (abs‘𝐷) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
3725, 36vtoclga 3540 . . . . . . . . . 10 (𝑌 ∈ 𝑆 → (𝑌 < (abs‘𝐷) → 𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
38 eleq1 2852 . . . . . . . . . . 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 517 . . . . . . . . 9 ((𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))) → (𝑌 < (abs‘𝐷) → (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4140impancom 457 . . . . . . . 8 ((𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷)) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
42413ad2ant2 1152 . . . . . . 7 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
43 breq1 5109 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑋 → (𝑧 < (abs‘𝐷) ↔ 𝑋 < (abs‘𝐷)))
44 eleq1 2852 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑋 → (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4543, 44imbi12d 347 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑋 → ((𝑧 < (abs‘𝐷) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))) ↔ (𝑋 < (abs‘𝐷) → 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))))
4645, 36vtoclga 3540 . . . . . . . . . . 11 (𝑋 ∈ 𝑆 → (𝑋 < (abs‘𝐷) → 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4746imp 412 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) → 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))
487, 8divalglem7 16595 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐾 ≠ 0 → ¬ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4947, 48sylan 592 . . . . . . . . 9 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐾 ≠ 0 → ¬ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
50493adant2 1149 . . . . . . . 8 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐾 ≠ 0 → ¬ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
5150con2d 135 . . . . . . 7 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) → ¬ 𝐾 ≠ 0))
5242, 51syld 48 . . . . . 6 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → ¬ 𝐾 ≠ 0))
53 df-ne 2960 . . . . . . 7 (𝐾 ≠ 0 ↔ ¬ 𝐾 = 0)
5453con2bii 360 . . . . . 6 (𝐾 = 0 ↔ ¬ 𝐾 ≠ 0)
5552, 54imbitrrdi 255 . . . . 5 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → 𝐾 = 0))
5622, 55sylbid 243 . . . 4 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) → 𝐾 = 0))
57 oveq1 7447 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 = 0 → (𝐾 · (abs‘𝐷)) = (0 · (abs‘𝐷)))
5810nncni 12369 . . . . . . . . . . . 12 (abs‘𝐷) ∈ ℂ
5958mul02i 11523 . . . . . . . . . . 11 (0 · (abs‘𝐷)) = 0
6057, 59eqtrdi 2814 . . . . . . . . . 10 (𝐾 = 0 → (𝐾 · (abs‘𝐷)) = 0)
6160eqeq1d 2765 . . . . . . . . 9 (𝐾 = 0 → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) ↔ 0 = (𝑌 − 𝑋)))
6261biimpac 484 . . . . . . . 8 (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 0 = (𝑌 − 𝑋))
63 subeq0 11608 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ∈ ℂ) → ((𝑌 − 𝑋) = 0 ↔ 𝑌 = 𝑋))
645, 6, 63syl2anr 609 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆) → ((𝑌 − 𝑋) = 0 ↔ 𝑌 = 𝑋))
65 eqcom 2770 . . . . . . . . 9 ((𝑌 − 𝑋) = 0 ↔ 0 = (𝑌 − 𝑋))
66 eqcom 2770 . . . . . . . . 9 (𝑌 = 𝑋 ↔ 𝑋 = 𝑌)
6764, 65, 663bitr3g 316 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆) → (0 = (𝑌 − 𝑋) ↔ 𝑋 = 𝑌))
6862, 67imbitrid 247 . . . . . . 7 ((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆) → (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 𝑋 = 𝑌))
6968ad2ant2r 760 . . . . . 6 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷))) → (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 𝑋 = 𝑌))
70693adant3 1150 . . . . 5 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 𝑋 = 𝑌))
7170expd 421 . . . 4 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) → (𝐾 = 0 → 𝑋 = 𝑌)))
7256, 71mpdd 44 . . 3 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) → 𝑋 = 𝑌))
73723expia 1139 . 2 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷))) → (𝐾 ∈ ℤ → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) → 𝑋 = 𝑌)))
7473an4s 673 1 (((𝑋 ∈ 𝑆 ∧ 𝑌 ∈ 𝑆) ∧ (𝑋 < (abs‘𝐷) ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷))) → (𝐾 ∈ ℤ → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌 − 𝑋) → 𝑋 = 𝑌)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  {crab 3416   class class class wbr 5106  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  ℂcc 11222  0cc0 11224  1c1 11225   + caddc 11227   · cmul 11229   < clt 11367   ≤ cle 11368   − cmin 11565  ℕcn 12359  ℕ0cn0 12630  ℤcz 12717  ...cfz 13663  abscabs 15427   ∥ cdvds 16448
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-pre-sup 11302
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-er 8742  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-sup 9458  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-n0 12631  df-z 12718  df-uz 12990  df-rp 13145  df-fz 13664  df-seq 14169  df-exp 14229  df-cj 15292  df-re 15293  df-im 15294  df-sqrt 15428  df-abs 15429
This theorem is used by:  divalglem9  16597
  Copyright terms: Public domain W3C validator