Theorem gcdneg 16468

Description: Negating one operand of the gcd operator does not alter the result. (Contributed by Paul Chapman, 21-Mar-2011.)

Assertion

Ref	Expression
gcdneg	⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd -𝑁) = (𝑀 gcd 𝑁))

Proof of Theorem gcdneg

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq12 7413	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → (𝑀 gcd 𝑁) = (0 gcd 0))
2	1	adantl 481	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) = (0 gcd 0))
3		zcn 12564	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
4	3	negeq0d 11564	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 = 0 ↔ -𝑁 = 0))
5	4	anbi2d 628	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) ↔ (𝑀 = 0 ∧ -𝑁 = 0)))
6	5	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) ↔ (𝑀 = 0 ∧ -𝑁 = 0)))
7		oveq12 7413	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ -𝑁 = 0) → (𝑀 gcd -𝑁) = (0 gcd 0))
8	6, 7	biimtrdi 252	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → (𝑀 gcd -𝑁) = (0 gcd 0)))
9	8	imp 406	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd -𝑁) = (0 gcd 0))
10	2, 9	eqtr4d 2769	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) = (𝑀 gcd -𝑁))
11		gcddvds 16449	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁))
12		gcdcl 16452	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℕ0)
13	12	nn0zd 12585	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℤ)
14		dvdsnegb 16222	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁 ↔ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ -𝑁))
15	13, 14	sylancom 587	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁 ↔ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ -𝑁))
16	15	anbi2d 628	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁) ↔ ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ -𝑁)))
17	11, 16	mpbid 231	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ -𝑁))
18	6	notbid 318	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) ↔ ¬ (𝑀 = 0 ∧ -𝑁 = 0)))
19		simpl 482	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℤ)
20		znegcl 12598	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → -𝑁 ∈ ℤ)
21	20	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → -𝑁 ∈ ℤ)
22		dvdslegcd 16450	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ -𝑁 = 0)) → (((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ -𝑁) → (𝑀 gcd 𝑁) ≤ (𝑀 gcd -𝑁)))
23	22	ex 412	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (¬ (𝑀 = 0 ∧ -𝑁 = 0) → (((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ -𝑁) → (𝑀 gcd 𝑁) ≤ (𝑀 gcd -𝑁))))
24	13, 19, 21, 23	syl3anc 1368	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (¬ (𝑀 = 0 ∧ -𝑁 = 0) → (((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ -𝑁) → (𝑀 gcd 𝑁) ≤ (𝑀 gcd -𝑁))))
25	18, 24	sylbid 239	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → (((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ -𝑁) → (𝑀 gcd 𝑁) ≤ (𝑀 gcd -𝑁))))
26	25	com12 32	. . . . . 6 ⊢ (¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ -𝑁) → (𝑀 gcd 𝑁) ≤ (𝑀 gcd -𝑁))))
27	17, 26	mpdi 45	. . . . 5 ⊢ (¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) ≤ (𝑀 gcd -𝑁)))
28	27	impcom 407	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) ≤ (𝑀 gcd -𝑁))
29		gcddvds 16449	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd -𝑁) ∥ -𝑁))
30	20, 29	sylan2 592	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd -𝑁) ∥ -𝑁))
31		gcdcl 16452	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd -𝑁) ∈ ℕ0)
32	31	nn0zd 12585	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd -𝑁) ∈ ℤ)
33	20, 32	sylan2 592	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd -𝑁) ∈ ℤ)
34		dvdsnegb 16222	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 gcd -𝑁) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑁 ↔ (𝑀 gcd -𝑁) ∥ -𝑁))
35	33, 34	sylancom 587	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑁 ↔ (𝑀 gcd -𝑁) ∥ -𝑁))
36	35	anbi2d 628	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑁) ↔ ((𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd -𝑁) ∥ -𝑁)))
37	30, 36	mpbird 257	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑁))
38		simpr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
39		dvdslegcd 16450	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑀 gcd -𝑁) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (((𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑁) → (𝑀 gcd -𝑁) ≤ (𝑀 gcd 𝑁)))
40	39	ex 412	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 gcd -𝑁) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → (((𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑁) → (𝑀 gcd -𝑁) ≤ (𝑀 gcd 𝑁))))
41	33, 19, 38, 40	syl3anc 1368	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → (((𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑁) → (𝑀 gcd -𝑁) ≤ (𝑀 gcd 𝑁))))
42	41	com12 32	. . . . . 6 ⊢ (¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd -𝑁) ∥ 𝑁) → (𝑀 gcd -𝑁) ≤ (𝑀 gcd 𝑁))))
43	37, 42	mpdi 45	. . . . 5 ⊢ (¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0) → ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd -𝑁) ≤ (𝑀 gcd 𝑁)))
44	43	impcom 407	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd -𝑁) ≤ (𝑀 gcd 𝑁))
45	13	zred 12667	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℝ)
46	33	zred 12667	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd -𝑁) ∈ ℝ)
47	45, 46	letri3d 11357	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd 𝑁) = (𝑀 gcd -𝑁) ↔ ((𝑀 gcd 𝑁) ≤ (𝑀 gcd -𝑁) ∧ (𝑀 gcd -𝑁) ≤ (𝑀 gcd 𝑁))))
48	47	adantr 480	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 gcd 𝑁) = (𝑀 gcd -𝑁) ↔ ((𝑀 gcd 𝑁) ≤ (𝑀 gcd -𝑁) ∧ (𝑀 gcd -𝑁) ≤ (𝑀 gcd 𝑁))))
49	28, 44, 48	mpbir2and 710	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) = (𝑀 gcd -𝑁))
50	10, 49	pm2.61dan 810	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) = (𝑀 gcd -𝑁))
51	50	eqcomd 2732	1 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd -𝑁) = (𝑀 gcd 𝑁))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   class class class wbr 5141  (class class class)co 7404  0cc0 11109   ≤ cle 11250  -cneg 11446  ℤcz 12559   ∥ cdvds 16202   gcd cgcd 16440

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4903  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7852  df-2nd 7972  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-sup 9436  df-inf 9437  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-div 11873  df-nn 12214  df-2 12276  df-3 12277  df-n0 12474  df-z 12560  df-uz 12824  df-rp 12978  df-seq 13970  df-exp 14031  df-cj 15050  df-re 15051  df-im 15052  df-sqrt 15186  df-abs 15187  df-dvds 16203  df-gcd 16441

This theorem is referenced by:  neggcd  16469  gcdabsOLD  16478  odinv  19479  divnumden2  32527  gcdnegnni  41369