Theorem dvdssqlem 16512

Description: Lemma for dvdssq 16513. (Contributed by Scott Fenton, 18-Apr-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014.)

Assertion

Ref	Expression
dvdssqlem	⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)))

Proof of Theorem dvdssqlem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nnz 12526	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℤ)
2		nnz 12526	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ)
3		dvdssqim 16500	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)))
4	1, 2, 3	syl2an 596	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑀 ∥ 𝑁 → (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)))
5		sqgcd 16508	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑀 gcd 𝑁)↑2) = ((𝑀↑2) gcd (𝑁↑2)))
6	5	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)) → ((𝑀 gcd 𝑁)↑2) = ((𝑀↑2) gcd (𝑁↑2)))
7		nnsqcl 14069	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑀↑2) ∈ ℕ)
8		nnsqcl 14069	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁↑2) ∈ ℕ)
9		gcdeq 16499	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀↑2) ∈ ℕ ∧ (𝑁↑2) ∈ ℕ) → (((𝑀↑2) gcd (𝑁↑2)) = (𝑀↑2) ↔ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)))
10	7, 8, 9	syl2an 596	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝑀↑2) gcd (𝑁↑2)) = (𝑀↑2) ↔ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)))
11	10	biimpar 477	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)) → ((𝑀↑2) gcd (𝑁↑2)) = (𝑀↑2))
12	6, 11	eqtrd 2764	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)) → ((𝑀 gcd 𝑁)↑2) = (𝑀↑2))
13		gcdcl 16452	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℕ0)
14	1, 2, 13	syl2an 596	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℕ0)
15	14	nn0red 12480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℝ)
16	14	nn0ge0d 12482	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 0 ≤ (𝑀 gcd 𝑁))
17		nnre 12169	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℝ)
18	17	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ ℝ)
19		nnnn0 12425	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℕ0)
20	19	nn0ge0d 12482	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 0 ≤ 𝑀)
21	20	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 0 ≤ 𝑀)
22		sq11 14072	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑀 gcd 𝑁)) ∧ (𝑀 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑀)) → (((𝑀 gcd 𝑁)↑2) = (𝑀↑2) ↔ (𝑀 gcd 𝑁) = 𝑀))
23	15, 16, 18, 21, 22	syl22anc 838	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝑀 gcd 𝑁)↑2) = (𝑀↑2) ↔ (𝑀 gcd 𝑁) = 𝑀))
24	23	adantr 480	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)) → (((𝑀 gcd 𝑁)↑2) = (𝑀↑2) ↔ (𝑀 gcd 𝑁) = 𝑀))
25	12, 24	mpbid 232	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)) → (𝑀 gcd 𝑁) = 𝑀)
26		gcddvds 16449	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁))
27	1, 2, 26	syl2an 596	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁))
28	27	adantr 480	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁))
29	28	simprd 495	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)) → (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁)
30	25, 29	eqbrtrrd 5126	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)) → 𝑀 ∥ 𝑁)
31	30	ex 412	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2) → 𝑀 ∥ 𝑁))
32	4, 31	impbid 212	1 ⊢ ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ (𝑀↑2) ∥ (𝑁↑2)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   class class class wbr 5102  (class class class)co 7369  ℝcr 11043  0cc0 11044   ≤ cle 11185  ℕcn 12162  2c2 12217  ℕ₀cn0 12418  ℤcz 12505  ↑cexp 14002   ∥ cdvds 16198   gcd cgcd 16440

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 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-cnex 11100  ax-resscn 11101  ax-1cn 11102  ax-icn 11103  ax-addcl 11104  ax-addrcl 11105  ax-mulcl 11106  ax-mulrcl 11107  ax-mulcom 11108  ax-addass 11109  ax-mulass 11110  ax-distr 11111  ax-i2m1 11112  ax-1ne0 11113  ax-1rid 11114  ax-rnegex 11115  ax-rrecex 11116  ax-cnre 11117  ax-pre-lttri 11118  ax-pre-lttrn 11119  ax-pre-ltadd 11120  ax-pre-mulgt0 11121  ax-pre-sup 11122

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-om 7823  df-2nd 7948  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-er 8648  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-sup 9369  df-inf 9370  df-pnf 11186  df-mnf 11187  df-xr 11188  df-ltxr 11189  df-le 11190  df-sub 11383  df-neg 11384  df-div 11812  df-nn 12163  df-2 12225  df-3 12226  df-n0 12419  df-z 12506  df-uz 12770  df-rp 12928  df-fl 13730  df-mod 13808  df-seq 13943  df-exp 14003  df-cj 15041  df-re 15042  df-im 15043  df-sqrt 15177  df-abs 15178  df-dvds 16199  df-gcd 16441

This theorem is referenced by:  dvdssq  16513  muval1  27076  fltabcoprm  42623