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

Theorem dvdsmulgcd 16593
Description: A divisibility equivalent for odmulg 19574. (Contributed by Stefan O'Rear, 6-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
dvdsmulgcd ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) → (𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶) ↔ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))))

Proof of Theorem dvdsmulgcd
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simplr 769 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) → 𝐶 ∈ ℤ)
2 dvdszrcl 16295 . . . . . 6 (𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 · 𝐶) ∈ ℤ))
32adantl 481 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 · 𝐶) ∈ ℤ))
43simpld 494 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) → 𝐴 ∈ ℤ)
5 bezout 16580 . . . 4 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℤ (𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)))
61, 4, 5syl2anc 584 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℤ (𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)))
74adantr 480 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∈ ℤ)
8 simplll 775 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐵 ∈ ℤ)
9 simpllr 776 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐶 ∈ ℤ)
10 simprl 771 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑥 ∈ ℤ)
119, 10zmulcld 12728 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐶 · 𝑥) ∈ ℤ)
128, 11zmulcld 12728 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · (𝐶 · 𝑥)) ∈ ℤ)
13 simprr 773 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑦 ∈ ℤ)
147, 13zmulcld 12728 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℤ)
158, 14zmulcld 12728 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · (𝐴 · 𝑦)) ∈ ℤ)
168, 9zmulcld 12728 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · 𝐶) ∈ ℤ)
17 simplr 769 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶))
187, 16, 10, 17dvdsmultr1d 16334 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ ((𝐵 · 𝐶) · 𝑥))
198zcnd 12723 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐵 ∈ ℂ)
209zcnd 12723 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐶 ∈ ℂ)
2110zcnd 12723 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑥 ∈ ℂ)
2219, 20, 21mulassd 11284 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → ((𝐵 · 𝐶) · 𝑥) = (𝐵 · (𝐶 · 𝑥)))
2318, 22breqtrd 5169 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 · 𝑥)))
248, 13zmulcld 12728 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · 𝑦) ∈ ℤ)
25 dvdsmul1 16315 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 · 𝑦) ∈ ℤ) → 𝐴 ∥ (𝐴 · (𝐵 · 𝑦)))
267, 24, 25syl2anc 584 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐴 · (𝐵 · 𝑦)))
277zcnd 12723 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∈ ℂ)
2813zcnd 12723 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑦 ∈ ℂ)
2919, 27, 28mul12d 11470 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · (𝐴 · 𝑦)) = (𝐴 · (𝐵 · 𝑦)))
3026, 29breqtrrd 5171 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐴 · 𝑦)))
317, 12, 15, 23, 30dvds2addd 16329 . . . . . 6 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ ((𝐵 · (𝐶 · 𝑥)) + (𝐵 · (𝐴 · 𝑦))))
3211zcnd 12723 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐶 · 𝑥) ∈ ℂ)
3314zcnd 12723 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℂ)
3419, 32, 33adddid 11285 . . . . . 6 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦))) = ((𝐵 · (𝐶 · 𝑥)) + (𝐵 · (𝐴 · 𝑦))))
3531, 34breqtrrd 5171 . . . . 5 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦))))
36 oveq2 7439 . . . . . 6 ((𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)) → (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) = (𝐵 · ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦))))
3736breq2d 5155 . . . . 5 ((𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)) → (𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ↔ 𝐴 ∥ (𝐵 · ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)))))
3835, 37syl5ibrcom 247 . . . 4 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → ((𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))))
3938rexlimdvva 3213 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) → (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℤ (𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))))
406, 39mpd 15 . 2 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)))
41 dvdszrcl 16295 . . . . 5 (𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ∈ ℤ))
4241adantl 481 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ∈ ℤ))
4342simpld 494 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐴 ∈ ℤ)
4442simprd 495 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ∈ ℤ)
45 zmulcl 12666 . . . 4 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) → (𝐵 · 𝐶) ∈ ℤ)
4645adantr 480 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐵 · 𝐶) ∈ ℤ)
47 simpr 484 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)))
48 simplr 769 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐶 ∈ ℤ)
49 gcddvds 16540 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ((𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐶 ∧ (𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐴))
5048, 43, 49syl2anc 584 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → ((𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐶 ∧ (𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐴))
5150simpld 494 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐶)
5248, 43gcdcld 16545 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐶 gcd 𝐴) ∈ ℕ0)
5352nn0zd 12639 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐶 gcd 𝐴) ∈ ℤ)
54 simpll 767 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐵 ∈ ℤ)
55 dvdscmul 16320 . . . . 5 (((𝐶 gcd 𝐴) ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ((𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐶 → (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ∥ (𝐵 · 𝐶)))
5653, 48, 54, 55syl3anc 1373 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → ((𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐶 → (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ∥ (𝐵 · 𝐶)))
5751, 56mpd 15 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ∥ (𝐵 · 𝐶))
5843, 44, 46, 47, 57dvdstrd 16332 . 2 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶))
5940, 58impbida 801 1 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) → (𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶) ↔ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1540  wcel 2108  wrex 3070   class class class wbr 5143  (class class class)co 7431   + caddc 11158   · cmul 11160  cz 12613  cdvds 16290   gcd cgcd 16531
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232  ax-pre-sup 11233
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-er 8745  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-sup 9482  df-inf 9483  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-n0 12527  df-z 12614  df-uz 12879  df-rp 13035  df-fl 13832  df-mod 13910  df-seq 14043  df-exp 14103  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275  df-dvds 16291  df-gcd 16532
This theorem is referenced by:  coprmdvds  16690  odmulg  19574  fpprwpprb  47727
  Copyright terms: Public domain W3C validator