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

Theorem dvdsmulgcd 16520
Description: A divisibility equivalent for odmulg 19526. (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 775 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) → 𝐶 ∈ ℤ)
2 dvdszrcl 16221 . . . . . 6 (𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 · 𝐶) ∈ ℤ))
32adantl 483 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 · 𝐶) ∈ ℤ))
43simpld 496 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) → 𝐴 ∈ ℤ)
5 bezout 16507 . . . 4 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℤ (𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)))
61, 4, 5syl2anc 591 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℤ (𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)))
74adantr 482 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∈ ℤ)
8 simplll 781 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐵 ∈ ℤ)
9 simpllr 782 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐶 ∈ ℤ)
10 simprl 777 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑥 ∈ ℤ)
119, 10zmulcld 12634 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐶 · 𝑥) ∈ ℤ)
128, 11zmulcld 12634 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · (𝐶 · 𝑥)) ∈ ℤ)
13 simprr 779 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑦 ∈ ℤ)
147, 13zmulcld 12634 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℤ)
158, 14zmulcld 12634 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · (𝐴 · 𝑦)) ∈ ℤ)
168, 9zmulcld 12634 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · 𝐶) ∈ ℤ)
17 simplr 775 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶))
187, 16, 10, 17dvdsmultr1d 16261 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ ((𝐵 · 𝐶) · 𝑥))
198zcnd 12629 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐵 ∈ ℂ)
209zcnd 12629 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐶 ∈ ℂ)
2110zcnd 12629 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑥 ∈ ℂ)
2219, 20, 21mulassd 11163 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → ((𝐵 · 𝐶) · 𝑥) = (𝐵 · (𝐶 · 𝑥)))
2318, 22breqtrd 5101 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 · 𝑥)))
248, 13zmulcld 12634 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · 𝑦) ∈ ℤ)
25 dvdsmul1 16241 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 · 𝑦) ∈ ℤ) → 𝐴 ∥ (𝐴 · (𝐵 · 𝑦)))
267, 24, 25syl2anc 591 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐴 · (𝐵 · 𝑦)))
277zcnd 12629 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∈ ℂ)
2813zcnd 12629 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑦 ∈ ℂ)
2919, 27, 28mul12d 11350 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · (𝐴 · 𝑦)) = (𝐴 · (𝐵 · 𝑦)))
3026, 29breqtrrd 5103 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐴 · 𝑦)))
317, 12, 15, 23, 30dvds2addd 16256 . . . . . 6 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ ((𝐵 · (𝐶 · 𝑥)) + (𝐵 · (𝐴 · 𝑦))))
3211zcnd 12629 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐶 · 𝑥) ∈ ℂ)
3314zcnd 12629 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℂ)
3419, 32, 33adddid 11164 . . . . . 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 5103 . . . . 5 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦))))
36 oveq2 7368 . . . . . 6 ((𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)) → (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) = (𝐵 · ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦))))
3736breq2d 5087 . . . . 5 ((𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)) → (𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ↔ 𝐴 ∥ (𝐵 · ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)))))
3835, 37syl5ibrcom 249 . . . 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 3198 . . 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 16221 . . . . 5 (𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ∈ ℤ))
4241adantl 483 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ∈ ℤ))
4342simpld 496 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐴 ∈ ℤ)
4442simprd 497 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ∈ ℤ)
45 zmulcl 12571 . . . 4 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) → (𝐵 · 𝐶) ∈ ℤ)
4645adantr 482 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐵 · 𝐶) ∈ ℤ)
47 simpr 486 . . 3 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)))
48 simplr 775 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐶 ∈ ℤ)
49 gcddvds 16467 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ((𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐶 ∧ (𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐴))
5048, 43, 49syl2anc 591 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → ((𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐶 ∧ (𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐴))
5150simpld 496 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐶)
5248, 43gcdcld 16472 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐶 gcd 𝐴) ∈ ℕ0)
5352nn0zd 12544 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐶 gcd 𝐴) ∈ ℤ)
54 simpll 773 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐵 ∈ ℤ)
55 dvdscmul 16246 . . . . 5 (((𝐶 gcd 𝐴) ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ((𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐶 → (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ∥ (𝐵 · 𝐶)))
5653, 48, 54, 55syl3anc 1380 . . . 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 16259 . 2 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶))
5940, 58impbida 807 1 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) → (𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶) ↔ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 208  wa 397   = wceq 1548  wcel 2121  wrex 3065   class class class wbr 5075  (class class class)co 7360   + caddc 11036   · cmul 11038  cz 12519  cdvds 16216   gcd cgcd 16458
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-sep 5221  ax-nul 5231  ax-pow 5297  ax-pr 5365  ax-un 7682  ax-cnex 11089  ax-resscn 11090  ax-1cn 11091  ax-icn 11092  ax-addcl 11093  ax-addrcl 11094  ax-mulcl 11095  ax-mulrcl 11096  ax-mulcom 11097  ax-addass 11098  ax-mulass 11099  ax-distr 11100  ax-i2m1 11101  ax-1ne0 11102  ax-1rid 11103  ax-rnegex 11104  ax-rrecex 11105  ax-cnre 11106  ax-pre-lttri 11107  ax-pre-lttrn 11108  ax-pre-ltadd 11109  ax-pre-mulgt0 11110  ax-pre-sup 11111
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3or 1094  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-pss 3905  df-nul 4265  df-if 4458  df-pw 4534  df-sn 4559  df-pr 4561  df-op 4565  df-uni 4842  df-iun 4926  df-br 5076  df-opab 5138  df-mpt 5157  df-tr 5183  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-2nd 7936  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-er 8637  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-sup 9349  df-inf 9350  df-pnf 11176  df-mnf 11177  df-xr 11178  df-ltxr 11179  df-le 11180  df-sub 11374  df-neg 11375  df-div 11803  df-nn 12170  df-2 12239  df-3 12240  df-n0 12433  df-z 12520  df-uz 12784  df-rp 12938  df-fl 13746  df-mod 13824  df-seq 13959  df-exp 14019  df-cj 15056  df-re 15057  df-im 15058  df-sqrt 15192  df-abs 15193  df-dvds 16217  df-gcd 16459
This theorem is referenced by:  coprmdvds  16617  odmulg  19526  fpprwpprb  48245
  Copyright terms: Public domain W3C validator