Theorem gcdneg 16157

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 7264	. . . . 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 12254	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
4	3	negeq0d 11254	. . . . . . . 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 7264	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 = 0 ∧ -𝑁 = 0) → (𝑀 gcd -𝑁) = (0 gcd 0))
8	6, 7	syl6bi 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 2781	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) = (𝑀 gcd -𝑁))
11		gcddvds 16138	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑀 ∧ (𝑀 gcd 𝑁) ∥ 𝑁))
12		gcdcl 16141	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℕ0)
13	12	nn0zd 12353	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℤ)
14		dvdsnegb 15911	. . . . . . . . 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 317	. . . . . . . 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 12285	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → -𝑁 ∈ ℤ)
21	20	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → -𝑁 ∈ ℤ)
22		dvdslegcd 16139	. . . . . . . . . 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 1369	. . . . . . . 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 16138	. . . . . . . 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 16141	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd -𝑁) ∈ ℕ0)
32	31	nn0zd 12353	. . . . . . . . . 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 15911	. . . . . . . . 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 256	. . . . . 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 16139	. . . . . . . . 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 1369	. . . . . . 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 12355	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) ∈ ℝ)
46	33	zred 12355	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd -𝑁) ∈ ℝ)
47	45, 46	letri3d 11047	. . . . 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 709	. . 3 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (𝑀 gcd 𝑁) = (𝑀 gcd -𝑁))
50	10, 49	pm2.61dan 809	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd 𝑁) = (𝑀 gcd -𝑁))
51	50	eqcomd 2744	1 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 gcd -𝑁) = (𝑀 gcd 𝑁))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2108   class class class wbr 5070  (class class class)co 7255  0cc0 10802   ≤ cle 10941  -cneg 11136  ℤcz 12249   ∥ cdvds 15891   gcd cgcd 16129

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879  ax-pre-sup 10880

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-er 8456  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-sup 9131  df-inf 9132  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-div 11563  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-n0 12164  df-z 12250  df-uz 12512  df-rp 12660  df-seq 13650  df-exp 13711  df-cj 14738  df-re 14739  df-im 14740  df-sqrt 14874  df-abs 14875  df-dvds 15892  df-gcd 16130

This theorem is referenced by:  neggcd  16158  gcdabsOLD  16167  odinv  19083  divnumden2  31034  gcdnegnni  39926