Users' Mathboxes Mathbox for Steven Nguyen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fltaccoprm Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fltaccoprm 40004
Description: A counterexample to FLT with 𝐴, 𝐵 coprime also has 𝐴, 𝐶 coprime. (Contributed by SN, 20-Aug-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
fltabcoprmex.a (𝜑𝐴 ∈ ℕ)
fltabcoprmex.b (𝜑𝐵 ∈ ℕ)
fltabcoprmex.c (𝜑𝐶 ∈ ℕ)
fltabcoprmex.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
fltabcoprmex.1 (𝜑 → ((𝐴𝑁) + (𝐵𝑁)) = (𝐶𝑁))
fltaccoprm.1 (𝜑 → (𝐴 gcd 𝐵) = 1)
Assertion
Ref Expression
fltaccoprm (𝜑 → (𝐴 gcd 𝐶) = 1)

Proof of Theorem fltaccoprm
Dummy variable 𝑖 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fltaccoprm.1 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 gcd 𝐵) = 1)
2 fltabcoprmex.a . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ ℕ)
3 fltabcoprmex.b . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ ℕ)
4 coprmgcdb 16058 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∀𝑖 ∈ ℕ ((𝑖𝐴𝑖𝐵) → 𝑖 = 1) ↔ (𝐴 gcd 𝐵) = 1))
52, 3, 4syl2anc 587 . . . 4 (𝜑 → (∀𝑖 ∈ ℕ ((𝑖𝐴𝑖𝐵) → 𝑖 = 1) ↔ (𝐴 gcd 𝐵) = 1))
61, 5mpbird 260 . . 3 (𝜑 → ∀𝑖 ∈ ℕ ((𝑖𝐴𝑖𝐵) → 𝑖 = 1))
7 simprl 770 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → 𝑖𝐴)
8 simpr 488 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → 𝑖 ∈ ℕ)
98nnzd 12138 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → 𝑖 ∈ ℤ)
10 fltabcoprmex.c . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐶 ∈ ℕ)
1110nnzd 12138 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐶 ∈ ℤ)
1211adantr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → 𝐶 ∈ ℤ)
13 fltabcoprmex.n . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
1413adantr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℕ0)
15 dvdsexpim 39860 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑖 ∈ ℤ ∧ 𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑖𝐶 → (𝑖𝑁) ∥ (𝐶𝑁)))
169, 12, 14, 15syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → (𝑖𝐶 → (𝑖𝑁) ∥ (𝐶𝑁)))
172nnzd 12138 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐴 ∈ ℤ)
1817adantr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈ ℤ)
19 dvdsexpim 39860 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑖 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑖𝐴 → (𝑖𝑁) ∥ (𝐴𝑁)))
209, 18, 14, 19syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → (𝑖𝐴 → (𝑖𝑁) ∥ (𝐴𝑁)))
2116, 20anim12d 611 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → ((𝑖𝐶𝑖𝐴) → ((𝑖𝑁) ∥ (𝐶𝑁) ∧ (𝑖𝑁) ∥ (𝐴𝑁))))
2221ancomsd 469 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → ((𝑖𝐴𝑖𝐶) → ((𝑖𝑁) ∥ (𝐶𝑁) ∧ (𝑖𝑁) ∥ (𝐴𝑁))))
2322imp 410 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → ((𝑖𝑁) ∥ (𝐶𝑁) ∧ (𝑖𝑁) ∥ (𝐴𝑁)))
248, 14nnexpcld 13669 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → (𝑖𝑁) ∈ ℕ)
2524nnzd 12138 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → (𝑖𝑁) ∈ ℤ)
2625adantr 484 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → (𝑖𝑁) ∈ ℤ)
2710, 13nnexpcld 13669 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐶𝑁) ∈ ℕ)
2827nnzd 12138 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐶𝑁) ∈ ℤ)
2928ad2antrr 725 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → (𝐶𝑁) ∈ ℤ)
302, 13nnexpcld 13669 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐴𝑁) ∈ ℕ)
3130nnzd 12138 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐴𝑁) ∈ ℤ)
3231ad2antrr 725 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → (𝐴𝑁) ∈ ℤ)
33 dvds2sub 15705 . . . . . . . . . . 11 (((𝑖𝑁) ∈ ℤ ∧ (𝐶𝑁) ∈ ℤ ∧ (𝐴𝑁) ∈ ℤ) → (((𝑖𝑁) ∥ (𝐶𝑁) ∧ (𝑖𝑁) ∥ (𝐴𝑁)) → (𝑖𝑁) ∥ ((𝐶𝑁) − (𝐴𝑁))))
3426, 29, 32, 33syl3anc 1368 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → (((𝑖𝑁) ∥ (𝐶𝑁) ∧ (𝑖𝑁) ∥ (𝐴𝑁)) → (𝑖𝑁) ∥ ((𝐶𝑁) − (𝐴𝑁))))
3523, 34mpd 15 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → (𝑖𝑁) ∥ ((𝐶𝑁) − (𝐴𝑁)))
362nncnd 11703 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
3736, 13expcld 13573 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐴𝑁) ∈ ℂ)
383nncnd 11703 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
3938, 13expcld 13573 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐵𝑁) ∈ ℂ)
40 fltabcoprmex.1 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐴𝑁) + (𝐵𝑁)) = (𝐶𝑁))
4137, 39, 40laddrotrd 39841 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝐶𝑁) − (𝐴𝑁)) = (𝐵𝑁))
4241ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → ((𝐶𝑁) − (𝐴𝑁)) = (𝐵𝑁))
4335, 42breqtrd 5062 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → (𝑖𝑁) ∥ (𝐵𝑁))
44 simplr 768 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → 𝑖 ∈ ℕ)
453ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → 𝐵 ∈ ℕ)
4610nncnd 11703 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
4736, 38, 46, 13, 40flt0 40001 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
4847ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → 𝑁 ∈ ℕ)
49 dvdsexpnn 39873 . . . . . . . . 9 ((𝑖 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑖𝐵 ↔ (𝑖𝑁) ∥ (𝐵𝑁)))
5044, 45, 48, 49syl3anc 1368 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → (𝑖𝐵 ↔ (𝑖𝑁) ∥ (𝐵𝑁)))
5143, 50mpbird 260 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → 𝑖𝐵)
527, 51jca 515 . . . . . 6 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ) ∧ (𝑖𝐴𝑖𝐶)) → (𝑖𝐴𝑖𝐵))
5352ex 416 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → ((𝑖𝐴𝑖𝐶) → (𝑖𝐴𝑖𝐵)))
5453imim1d 82 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ) → (((𝑖𝐴𝑖𝐵) → 𝑖 = 1) → ((𝑖𝐴𝑖𝐶) → 𝑖 = 1)))
5554ralimdva 3108 . . 3 (𝜑 → (∀𝑖 ∈ ℕ ((𝑖𝐴𝑖𝐵) → 𝑖 = 1) → ∀𝑖 ∈ ℕ ((𝑖𝐴𝑖𝐶) → 𝑖 = 1)))
566, 55mpd 15 . 2 (𝜑 → ∀𝑖 ∈ ℕ ((𝑖𝐴𝑖𝐶) → 𝑖 = 1))
57 coprmgcdb 16058 . . 3 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐶 ∈ ℕ) → (∀𝑖 ∈ ℕ ((𝑖𝐴𝑖𝐶) → 𝑖 = 1) ↔ (𝐴 gcd 𝐶) = 1))
582, 10, 57syl2anc 587 . 2 (𝜑 → (∀𝑖 ∈ ℕ ((𝑖𝐴𝑖𝐶) → 𝑖 = 1) ↔ (𝐴 gcd 𝐶) = 1))
5956, 58mpbid 235 1 (𝜑 → (𝐴 gcd 𝐶) = 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399   = wceq 1538  wcel 2111  wral 3070   class class class wbr 5036  (class class class)co 7156  1c1 10589   + caddc 10591  cmin 10921  cn 11687  0cn0 11947  cz 12033  cexp 13492  cdvds 15668   gcd cgcd 15906
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2729  ax-rep 5160  ax-sep 5173  ax-nul 5180  ax-pow 5238  ax-pr 5302  ax-un 7465  ax-inf2 9150  ax-cnex 10644  ax-resscn 10645  ax-1cn 10646  ax-icn 10647  ax-addcl 10648  ax-addrcl 10649  ax-mulcl 10650  ax-mulrcl 10651  ax-mulcom 10652  ax-addass 10653  ax-mulass 10654  ax-distr 10655  ax-i2m1 10656  ax-1ne0 10657  ax-1rid 10658  ax-rnegex 10659  ax-rrecex 10660  ax-cnre 10661  ax-pre-lttri 10662  ax-pre-lttrn 10663  ax-pre-ltadd 10664  ax-pre-mulgt0 10665  ax-pre-sup 10666  ax-addf 10667  ax-mulf 10668
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2557  df-eu 2588  df-clab 2736  df-cleq 2750  df-clel 2830  df-nfc 2901  df-ne 2952  df-nel 3056  df-ral 3075  df-rex 3076  df-reu 3077  df-rmo 3078  df-rab 3079  df-v 3411  df-sbc 3699  df-csb 3808  df-dif 3863  df-un 3865  df-in 3867  df-ss 3877  df-pss 3879  df-nul 4228  df-if 4424  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4802  df-int 4842  df-iun 4888  df-iin 4889  df-br 5037  df-opab 5099  df-mpt 5117  df-tr 5143  df-id 5434  df-eprel 5439  df-po 5447  df-so 5448  df-fr 5487  df-se 5488  df-we 5489  df-xp 5534  df-rel 5535  df-cnv 5536  df-co 5537  df-dm 5538  df-rn 5539  df-res 5540  df-ima 5541  df-pred 6131  df-ord 6177  df-on 6178  df-lim 6179  df-suc 6180  df-iota 6299  df-fun 6342  df-fn 6343  df-f 6344  df-f1 6345  df-fo 6346  df-f1o 6347  df-fv 6348  df-isom 6349  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-of 7411  df-om 7586  df-1st 7699  df-2nd 7700  df-supp 7842  df-wrecs 7963  df-recs 8024  df-rdg 8062  df-1o 8118  df-2o 8119  df-er 8305  df-map 8424  df-pm 8425  df-ixp 8493  df-en 8541  df-dom 8542  df-sdom 8543  df-fin 8544  df-fsupp 8880  df-fi 8921  df-sup 8952  df-inf 8953  df-oi 9020  df-card 9414  df-pnf 10728  df-mnf 10729  df-xr 10730  df-ltxr 10731  df-le 10732  df-sub 10923  df-neg 10924  df-div 11349  df-nn 11688  df-2 11750  df-3 11751  df-4 11752  df-5 11753  df-6 11754  df-7 11755  df-8 11756  df-9 11757  df-n0 11948  df-z 12034  df-dec 12151  df-uz 12296  df-q 12402  df-rp 12444  df-xneg 12561  df-xadd 12562  df-xmul 12563  df-ioo 12796  df-ioc 12797  df-ico 12798  df-icc 12799  df-fz 12953  df-fzo 13096  df-fl 13224  df-mod 13300  df-seq 13432  df-exp 13493  df-fac 13697  df-bc 13726  df-hash 13754  df-shft 14487  df-cj 14519  df-re 14520  df-im 14521  df-sqrt 14655  df-abs 14656  df-limsup 14889  df-clim 14906  df-rlim 14907  df-sum 15104  df-ef 15482  df-sin 15484  df-cos 15485  df-pi 15487  df-dvds 15669  df-gcd 15907  df-struct 16556  df-ndx 16557  df-slot 16558  df-base 16560  df-sets 16561  df-ress 16562  df-plusg 16649  df-mulr 16650  df-starv 16651  df-sca 16652  df-vsca 16653  df-ip 16654  df-tset 16655  df-ple 16656  df-ds 16658  df-unif 16659  df-hom 16660  df-cco 16661  df-rest 16767  df-topn 16768  df-0g 16786  df-gsum 16787  df-topgen 16788  df-pt 16789  df-prds 16792  df-xrs 16846  df-qtop 16851  df-imas 16852  df-xps 16854  df-mre 16928  df-mrc 16929  df-acs 16931  df-mgm 17931  df-sgrp 17980  df-mnd 17991  df-submnd 18036  df-mulg 18305  df-cntz 18527  df-cmn 18988  df-psmet 20171  df-xmet 20172  df-met 20173  df-bl 20174  df-mopn 20175  df-fbas 20176  df-fg 20177  df-cnfld 20180  df-top 21607  df-topon 21624  df-topsp 21646  df-bases 21659  df-cld 21732  df-ntr 21733  df-cls 21734  df-nei 21811  df-lp 21849  df-perf 21850  df-cn 21940  df-cnp 21941  df-haus 22028  df-tx 22275  df-hmeo 22468  df-fil 22559  df-fm 22651  df-flim 22652  df-flf 22653  df-xms 23035  df-ms 23036  df-tms 23037  df-cncf 23592  df-limc 24578  df-dv 24579  df-log 25260  df-cxp 25261
This theorem is referenced by:  fltbccoprm  40005  flt4lem7  40023  nna4b4nsq  40024
  Copyright terms: Public domain W3C validator