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

Theorem divgcdcoprmex 15662
Description: Integers divided by gcd are coprime (see ProofWiki "Integers Divided by GCD are Coprime", 11-Jul-2021, https://proofwiki.org/wiki/Integers_Divided_by_GCD_are_Coprime): Any pair of integers, not both zero, can be reduced to a pair of coprime ones by dividing them by their gcd. (Contributed by AV, 12-Jul-2021.)
Assertion
Ref Expression
divgcdcoprmex ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,𝑏   𝐵,𝑎,𝑏   𝑀,𝑎,𝑏

Proof of Theorem divgcdcoprmex
StepHypRef Expression
1 simpl 474 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) → 𝐵 ∈ ℤ)
21anim2i 610 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ))
3 zeqzmulgcd 15515 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)))
42, 3syl 17 . . 3 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)))
543adant3 1162 . 2 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)))
6 zeqzmulgcd 15515 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
76adantlr 706 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
87ancoms 450 . . 3 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
983adant3 1162 . 2 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
10 reeanv 3254 . . 3 (∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) ↔ (∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))))
11 zcn 11629 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 ∈ ℤ → 𝑎 ∈ ℂ)
1211adantl 473 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → 𝑎 ∈ ℂ)
13 gcdcl 15511 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
142, 13syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
1514nn0cnd 11600 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
16153adant3 1162 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
1716adantr 472 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
1812, 17mulcomd 10315 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑎))
19 simp3 1168 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵))
2019eqcomd 2771 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) = 𝑀)
2120oveq1d 6857 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑎) = (𝑀 · 𝑎))
2221adantr 472 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑎) = (𝑀 · 𝑎))
2318, 22eqtrd 2799 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎))
2423ad2antrr 717 . . . . . . . 8 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎))
25 eqeq1 2769 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ↔ (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎)))
2625adantr 472 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ↔ (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎)))
2726adantl 473 . . . . . . . 8 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ↔ (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎)))
2824, 27mpbird 248 . . . . . . 7 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → 𝐴 = (𝑀 · 𝑎))
29 simpr 477 . . . . . . . 8 ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
302ancomd 453 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ))
31 gcdcom 15518 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (𝐵 gcd 𝐴) = (𝐴 gcd 𝐵))
3230, 31syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐵 gcd 𝐴) = (𝐴 gcd 𝐵))
33323adant3 1162 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐵 gcd 𝐴) = (𝐴 gcd 𝐵))
3433oveq2d 6858 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)))
3534adantr 472 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)))
36 zcn 11629 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏 ∈ ℤ → 𝑏 ∈ ℂ)
3736adantl 473 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑏 ∈ ℂ)
38143adant3 1162 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
3938adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
4039nn0cnd 11600 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
4137, 40mulcomd 10315 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)) = ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑏))
4220adantr 472 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) = 𝑀)
4342oveq1d 6857 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑏) = (𝑀 · 𝑏))
4435, 41, 433eqtrd 2803 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑀 · 𝑏))
4544adantlr 706 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑀 · 𝑏))
4629, 45sylan9eqr 2821 . . . . . . 7 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → 𝐵 = (𝑀 · 𝑏))
47 zcn 11629 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℤ → 𝐴 ∈ ℂ)
48473ad2ant1 1163 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℂ)
4948ad2antrr 717 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝐴 ∈ ℂ)
5012adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑎 ∈ ℂ)
51 simp1 1166 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℤ)
5213ad2ant2 1164 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℤ)
5351, 52gcdcld 15513 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
5453nn0cnd 11600 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
5554ad2antrr 717 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
56 gcdeq0 15521 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) = 0 ↔ (𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0)))
57 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0) → 𝐵 = 0)
5856, 57syl6bi 244 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) = 0 → 𝐵 = 0))
5958necon3d 2958 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐵 ≠ 0 → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0))
6059impr 446 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0)
61603adant3 1162 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0)
6261ad2antrr 717 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0)
6349, 50, 55, 62divmul3d 11089 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵))))
6463bicomd 214 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ↔ (𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎))
65 zcn 11629 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 ∈ ℤ → 𝐵 ∈ ℂ)
6665adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) → 𝐵 ∈ ℂ)
67663ad2ant2 1164 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℂ)
6867ad2antrr 717 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝐵 ∈ ℂ)
6936adantl 473 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑏 ∈ ℂ)
7068, 69, 55, 62divmul3d 11089 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏𝐵 = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵))))
7123adant3 1162 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ))
72 gcdcom 15518 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) = (𝐵 gcd 𝐴))
7371, 72syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) = (𝐵 gcd 𝐴))
7473ad2antrr 717 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) = (𝐵 gcd 𝐴))
7574oveq2d 6858 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
7675eqeq2d 2775 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐵 = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)) ↔ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))))
7770, 76bitr2d 271 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) ↔ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏))
7864, 77anbi12d 624 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) ↔ ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏)))
79 3anass 1116 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ↔ (𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)))
8079biimpri 219 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0))
81803adant3 1162 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0))
82 divgcdcoprm0 15661 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = 1)
8381, 82syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = 1)
84 oveq12 6851 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = (𝑎 gcd 𝑏))
8584eqeq1d 2767 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = 1 ↔ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
8683, 85syl5ibcom 236 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
8786ad2antrr 717 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
8878, 87sylbid 231 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
8988imp 395 . . . . . . 7 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1)
9028, 46, 893jca 1158 . . . . . 6 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
9190ex 401 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
9291reximdva 3163 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
9392reximdva 3163 . . 3 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
9410, 93syl5bir 234 . 2 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ((∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
955, 9, 94mp2and 690 1 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937  wrex 3056  (class class class)co 6842  cc 10187  0cc0 10189  1c1 10190   · cmul 10194   / cdiv 10938  0cn0 11538  cz 11624   gcd cgcd 15499
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266  ax-pre-sup 10267
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-2nd 7367  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-er 7947  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-sup 8555  df-inf 8556  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-n0 11539  df-z 11625  df-uz 11887  df-rp 12029  df-fl 12801  df-mod 12877  df-seq 13009  df-exp 13068  df-cj 14126  df-re 14127  df-im 14128  df-sqrt 14262  df-abs 14263  df-dvds 15268  df-gcd 15500
This theorem is referenced by:  cncongr1  15663
  Copyright terms: Public domain W3C validator