Theorem dvdsexpim 16616

Description: If two numbers are divisible, so are their nonnegative exponents. Similar to dvdssqim 16615 for nonnegative exponents. (Contributed by Steven Nguyen, 2-Apr-2023.)

Assertion

Ref	Expression
dvdsexpim	⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐴 ∥ 𝐵 → (𝐴↑𝑁) ∥ (𝐵↑𝑁)))

Proof of Theorem dvdsexpim

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		divides 16315	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐴 ∥ 𝐵 ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝐴) = 𝐵))
2	1	3adant3 1148	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐴 ∥ 𝐵 ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝐴) = 𝐵))
3		zexpcl 14115	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑘↑𝑁) ∈ ℤ)
4	3	ancoms 463	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑘↑𝑁) ∈ ℤ)
5	4	adantll 726	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑘↑𝑁) ∈ ℤ)
6		zexpcl 14115	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐴↑𝑁) ∈ ℤ)
7	6	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝐴↑𝑁) ∈ ℤ)
8		dvdsmul2 16339	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑘↑𝑁) ∈ ℤ ∧ (𝐴↑𝑁) ∈ ℤ) → (𝐴↑𝑁) ∥ ((𝑘↑𝑁) · (𝐴↑𝑁)))
9	5, 7, 8	syl2anc 595	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝐴↑𝑁) ∥ ((𝑘↑𝑁) · (𝐴↑𝑁)))
10		zcn 12599	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → 𝑘 ∈ ℂ)
11	10	adantl 486	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑘 ∈ ℂ)
12		zcn 12599	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → 𝐴 ∈ ℂ)
13	12	ad2antrr 738	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝐴 ∈ ℂ)
14		simplr 780	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℕ0)
15	11, 13, 14	mulexpd 14200	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((𝑘 · 𝐴)↑𝑁) = ((𝑘↑𝑁) · (𝐴↑𝑁)))
16	9, 15	breqtrrd 5144	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝐴↑𝑁) ∥ ((𝑘 · 𝐴)↑𝑁))
17		oveq1 7421	. . . . . 6 ⊢ ((𝑘 · 𝐴) = 𝐵 → ((𝑘 · 𝐴)↑𝑁) = (𝐵↑𝑁))
18	17	breq2d 5126	. . . . 5 ⊢ ((𝑘 · 𝐴) = 𝐵 → ((𝐴↑𝑁) ∥ ((𝑘 · 𝐴)↑𝑁) ↔ (𝐴↑𝑁) ∥ (𝐵↑𝑁)))
19	16, 18	syl5ibcom 248	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((𝑘 · 𝐴) = 𝐵 → (𝐴↑𝑁) ∥ (𝐵↑𝑁)))
20	19	rexlimdva 3173	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (∃𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝐴) = 𝐵 → (𝐴↑𝑁) ∥ (𝐵↑𝑁)))
21	20	3adant2 1147	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (∃𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝐴) = 𝐵 → (𝐴↑𝑁) ∥ (𝐵↑𝑁)))
22	2, 21	sylbid 243	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐴 ∥ 𝐵 → (𝐴↑𝑁) ∥ (𝐵↑𝑁)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∧ w3a 1101   = wceq 1568   ∈ wcel 2150  ∃wrex 3096   class class class wbr 5114  (class class class)co 7414  ℂcc 11101   · cmul 11108  ℕ₀cn0 12507  ℤcz 12594  ↑cexp 14100   ∥ cdvds 16313

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1823  ax-4 1837  ax-5 1938  ax-6 1995  ax-7 2036  ax-8 2152  ax-9 2160  ax-10 2183  ax-11 2199  ax-12 2220  ax-ext 2742  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5340  ax-pr 5408  ax-un 7736  ax-cnex 11159  ax-resscn 11160  ax-1cn 11161  ax-icn 11162  ax-addcl 11163  ax-addrcl 11164  ax-mulcl 11165  ax-mulrcl 11166  ax-mulcom 11167  ax-addass 11168  ax-mulass 11169  ax-distr 11170  ax-i2m1 11171  ax-1ne0 11172  ax-1rid 11173  ax-rnegex 11174  ax-rrecex 11175  ax-cnre 11176  ax-pre-lttri 11177  ax-pre-lttrn 11178  ax-pre-ltadd 11179  ax-pre-mulgt0 11180

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1571  df-fal 1581  df-ex 1808  df-nf 1812  df-sb 2099  df-mo 2574  df-eu 2604  df-clab 2749  df-cleq 2762  df-clel 2845  df-nfc 2919  df-ne 2966  df-nel 3072  df-ral 3087  df-rex 3097  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3464  df-sbc 3753  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5560  df-eprel 5565  df-po 5573  df-so 5574  df-fr 5618  df-we 5620  df-xp 5671  df-rel 5672  df-cnv 5673  df-co 5674  df-dm 5675  df-rn 5676  df-res 5677  df-ima 5678  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7866  df-2nd 7990  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-er 8697  df-en 8947  df-dom 8948  df-sdom 8949  df-pnf 11248  df-mnf 11249  df-xr 11250  df-ltxr 11251  df-le 11252  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12237  df-n0 12508  df-z 12595  df-uz 12866  df-seq 14041  df-exp 14101  df-dvds 16314

This theorem is referenced by:  expgcd  16624  dvdsexpad  43043  dvdsexpnn  43044  fltaccoprm  43324