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

Theorem dvdsmulgcd 16603
Description: A divisibility equivalent for odmulg 19598. (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 768 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) → 𝐶 ∈ ℤ)
2 dvdszrcl 16307 . . . . . 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 16590 . . . 4 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℤ (𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)))
61, 4, 5syl2anc 583 . . 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 774 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐵 ∈ ℤ)
9 simpllr 775 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐶 ∈ ℤ)
10 simprl 770 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑥 ∈ ℤ)
119, 10zmulcld 12753 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐶 · 𝑥) ∈ ℤ)
128, 11zmulcld 12753 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · (𝐶 · 𝑥)) ∈ ℤ)
13 simprr 772 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑦 ∈ ℤ)
147, 13zmulcld 12753 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℤ)
158, 14zmulcld 12753 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · (𝐴 · 𝑦)) ∈ ℤ)
168, 9zmulcld 12753 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · 𝐶) ∈ ℤ)
17 simplr 768 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶))
187, 16, 10, 17dvdsmultr1d 16345 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ ((𝐵 · 𝐶) · 𝑥))
198zcnd 12748 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐵 ∈ ℂ)
209zcnd 12748 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐶 ∈ ℂ)
2110zcnd 12748 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑥 ∈ ℂ)
2219, 20, 21mulassd 11313 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → ((𝐵 · 𝐶) · 𝑥) = (𝐵 · (𝐶 · 𝑥)))
2318, 22breqtrd 5192 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 · 𝑥)))
248, 13zmulcld 12753 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · 𝑦) ∈ ℤ)
25 dvdsmul1 16326 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 · 𝑦) ∈ ℤ) → 𝐴 ∥ (𝐴 · (𝐵 · 𝑦)))
267, 24, 25syl2anc 583 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐴 · (𝐵 · 𝑦)))
277zcnd 12748 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∈ ℂ)
2813zcnd 12748 . . . . . . . . 9 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝑦 ∈ ℂ)
2919, 27, 28mul12d 11499 . . . . . . . 8 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐵 · (𝐴 · 𝑦)) = (𝐴 · (𝐵 · 𝑦)))
3026, 29breqtrrd 5194 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐴 · 𝑦)))
317, 12, 15, 23, 30dvds2addd 16340 . . . . . 6 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ ((𝐵 · (𝐶 · 𝑥)) + (𝐵 · (𝐴 · 𝑦))))
3211zcnd 12748 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐶 · 𝑥) ∈ ℂ)
3314zcnd 12748 . . . . . . 7 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → (𝐴 · 𝑦) ∈ ℂ)
3419, 32, 33adddid 11314 . . . . . 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 5194 . . . . 5 ((((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ)) → 𝐴 ∥ (𝐵 · ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦))))
36 oveq2 7456 . . . . . 6 ((𝐶 gcd 𝐴) = ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦)) → (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) = (𝐵 · ((𝐶 · 𝑥) + (𝐴 · 𝑦))))
3736breq2d 5178 . . . . 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 3219 . . 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 16307 . . . . 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 12692 . . . 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 768 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐶 ∈ ℤ)
49 gcddvds 16549 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ((𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐶 ∧ (𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐴))
5048, 43, 49syl2anc 583 . . . . 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 16554 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐶 gcd 𝐴) ∈ ℕ0)
5352nn0zd 12665 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → (𝐶 gcd 𝐴) ∈ ℤ)
54 simpll 766 . . . . 5 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐵 ∈ ℤ)
55 dvdscmul 16331 . . . . 5 (((𝐶 gcd 𝐴) ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ((𝐶 gcd 𝐴) ∥ 𝐶 → (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴)) ∥ (𝐵 · 𝐶)))
5653, 48, 54, 55syl3anc 1371 . . . 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 16343 . 2 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ) ∧ 𝐴 ∥ (𝐵 · (𝐶 gcd 𝐴))) → 𝐴 ∥ (𝐵 · 𝐶))
5940, 58impbida 800 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 1537  wcel 2108  wrex 3076   class class class wbr 5166  (class class class)co 7448   + caddc 11187   · cmul 11189  cz 12639  cdvds 16302   gcd cgcd 16540
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-er 8763  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-sup 9511  df-inf 9512  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-div 11948  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-n0 12554  df-z 12640  df-uz 12904  df-rp 13058  df-fl 13843  df-mod 13921  df-seq 14053  df-exp 14113  df-cj 15148  df-re 15149  df-im 15150  df-sqrt 15284  df-abs 15285  df-dvds 16303  df-gcd 16541
This theorem is referenced by:  coprmdvds  16700  odmulg  19598  fpprwpprb  47614
  Copyright terms: Public domain W3C validator