Theorem dvdsval2 16001

Description: One nonzero integer divides another integer if and only if their quotient is an integer. (Contributed by Jeff Hankins, 29-Sep-2013.)

Assertion

Ref	Expression
dvdsval2	⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ))

Proof of Theorem dvdsval2

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		divides 16000	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁))
2	1	3adant2 1129	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁))
3		zcn 12359	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
4	3	3ad2ant3 1133	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℂ)
5	4	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℂ)
6		zcn 12359	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → 𝑘 ∈ ℂ)
7	6	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑘 ∈ ℂ)
8		zcn 12359	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℂ)
9	8	3ad2ant1 1131	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℂ)
10	9	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℂ)
11		simpl2 1190	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑀 ≠ 0)
12	5, 7, 10, 11	divmul3d 11820	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((𝑁 / 𝑀) = 𝑘 ↔ 𝑁 = (𝑘 · 𝑀)))
13		eqcom 2741	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 = (𝑘 · 𝑀) ↔ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁)
14	12, 13	bitrdi 286	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((𝑁 / 𝑀) = 𝑘 ↔ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁))
15	14	biimprd 247	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((𝑘 · 𝑀) = 𝑁 → (𝑁 / 𝑀) = 𝑘))
16	15	impr 454	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁)) → (𝑁 / 𝑀) = 𝑘)
17		simprl 767	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁)) → 𝑘 ∈ ℤ)
18	16, 17	eqeltrd 2835	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁)) → (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ)
19	18	rexlimdvaa 3148	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (∃𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁 → (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ))
20		simpr 484	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ) → (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ)
21		simp2 1135	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑀 ≠ 0)
22	4, 9, 21	divcan1d 11787	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑁 / 𝑀) · 𝑀) = 𝑁)
23	22	adantr 480	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ) → ((𝑁 / 𝑀) · 𝑀) = 𝑁)
24		oveq1 7309	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = (𝑁 / 𝑀) → (𝑘 · 𝑀) = ((𝑁 / 𝑀) · 𝑀))
25	24	eqeq1d 2736	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = (𝑁 / 𝑀) → ((𝑘 · 𝑀) = 𝑁 ↔ ((𝑁 / 𝑀) · 𝑀) = 𝑁))
26	25	rspcev 3564	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ ∧ ((𝑁 / 𝑀) · 𝑀) = 𝑁) → ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁)
27	20, 23, 26	syl2anc 583	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ) → ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁)
28	27	ex 412	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ → ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁))
29	19, 28	impbid 211	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (∃𝑘 ∈ ℤ (𝑘 · 𝑀) = 𝑁 ↔ (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ))
30	2, 29	bitrd 278	1 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ 𝑁 ↔ (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1085   = wceq 1537   ∈ wcel 2102   ≠ wne 2939  ∃wrex 3069   class class class wbr 5079  (class class class)co 7302  ℂcc 10904  0cc0 10906   · cmul 10911   / cdiv 11667  ℤcz 12354   ∥ cdvds 15998

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 2104  ax-9 2112  ax-10 2133  ax-11 2150  ax-12 2167  ax-ext 2705  ax-sep 5230  ax-nul 5237  ax-pow 5295  ax-pr 5359  ax-un 7615  ax-resscn 10963  ax-1cn 10964  ax-icn 10965  ax-addcl 10966  ax-addrcl 10967  ax-mulcl 10968  ax-mulrcl 10969  ax-mulcom 10970  ax-addass 10971  ax-mulass 10972  ax-distr 10973  ax-i2m1 10974  ax-1ne0 10975  ax-1rid 10976  ax-rnegex 10977  ax-rrecex 10978  ax-cnre 10979  ax-pre-lttri 10980  ax-pre-lttrn 10981  ax-pre-ltadd 10982  ax-pre-mulgt0 10983

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2064  df-mo 2536  df-eu 2565  df-clab 2712  df-cleq 2726  df-clel 2812  df-nfc 2885  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3223  df-reu 3224  df-rab 3225  df-v 3437  df-sbc 3720  df-csb 3836  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-nul 4261  df-if 4464  df-pw 4539  df-sn 4566  df-pr 4568  df-op 4572  df-uni 4843  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5163  df-id 5495  df-po 5509  df-so 5510  df-xp 5601  df-rel 5602  df-cnv 5603  df-co 5604  df-dm 5605  df-rn 5606  df-res 5607  df-ima 5608  df-iota 6405  df-fun 6455  df-fn 6456  df-f 6457  df-f1 6458  df-fo 6459  df-f1o 6460  df-fv 6461  df-riota 7259  df-ov 7305  df-oprab 7306  df-mpo 7307  df-er 8525  df-en 8761  df-dom 8762  df-sdom 8763  df-pnf 11046  df-mnf 11047  df-xr 11048  df-ltxr 11049  df-le 11050  df-sub 11242  df-neg 11243  df-div 11668  df-z 12355  df-dvds 15999

This theorem is referenced by:  dvdsval3  16002  nndivdvds  16007  fsumdvds  16052  divconjdvds  16059  3dvds  16075  evend2  16101  oddp1d2  16102  fldivndvdslt  16158  bitsmod  16178  sadaddlem  16208  bitsuz  16216  divgcdz  16253  dvdsgcdidd  16280  mulgcd  16291  sqgcd  16305  lcmgcdlem  16346  mulgcddvds  16395  qredeu  16398  prmind2  16425  isprm5  16447  divgcdodd  16450  divnumden  16487  hashdvds  16511  hashgcdlem  16524  pythagtriplem19  16569  pcprendvds2  16577  pcpremul  16579  pc2dvds  16615  pcz  16617  dvdsprmpweqle  16622  pcadd  16625  pcmptdvds  16630  fldivp1  16633  pockthlem  16641  prmreclem1  16652  prmreclem3  16654  4sqlem8  16681  4sqlem9  16682  4sqlem12  16692  4sqlem14  16694  sylow1lem1  19238  sylow3lem4  19270  odadd1  19484  odadd2  19485  pgpfac1lem3  19715  prmirredlem  20729  znidomb  20804  root1eq1  25943  atantayl2  26123  efchtdvds  26343  muinv  26377  bposlem6  26472  lgseisenlem1  26558  lgsquad2lem1  26567  lgsquad3  26570  m1lgs  26571  2sqlem3  26603  2sqlem8  26609  qqhval2lem  31966  nn0prpwlem  34546  knoppndvlem8  34734  aks4d1p8d3  40127  aks4d1p8  40128  congrep  40826  jm2.22  40848  jm2.23  40849  proot1ex  41057  nzss  41966  etransclem9  43826  etransclem38  43855  etransclem44  43861  etransclem45  43862  divgcdoddALTV  45181  0dig2nn0o  46006