Theorem lcmfledvds 16602

Description: A positive integer which is divisible by all elements of a set of integers bounds the least common multiple of the set. (Contributed by AV, 22-Aug-2020.) (Proof shortened by AV, 16-Sep-2020.)

Assertion

Ref	Expression
lcmfledvds	⊢ ((𝑍 ⊆ ℤ ∧ 𝑍 ∈ Fin ∧ 0 ∉ 𝑍) → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝐾) → (lcm‘𝑍) ≤ 𝐾))

Distinct variable groups:   𝑚,𝐾   𝑚,𝑍

Proof of Theorem lcmfledvds

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lcmfn0val 16593	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ⊆ ℤ ∧ 𝑍 ∈ Fin ∧ 0 ∉ 𝑍) → (lcm‘𝑍) = inf({𝑘 ∈ ℕ ∣ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘}, ℝ, < ))
2	1	adantr 480	. . 3 ⊢ (((𝑍 ⊆ ℤ ∧ 𝑍 ∈ Fin ∧ 0 ∉ 𝑍) ∧ (𝐾 ∈ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝐾)) → (lcm‘𝑍) = inf({𝑘 ∈ ℕ ∣ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘}, ℝ, < ))
3		ssrab2 4043	. . . . . 6 ⊢ {𝑘 ∈ ℕ ∣ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘} ⊆ ℕ
4		nnuz 12836	. . . . . 6 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
5	3, 4	sseqtri 3995	. . . . 5 ⊢ {𝑘 ∈ ℕ ∣ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘} ⊆ (ℤ≥‘1)
6		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝑍 ⊆ ℤ ∧ (𝐾 ∈ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝐾)) → (𝐾 ∈ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝐾))
7		breq2 5111	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝐾 → (𝑚 ∥ 𝑘 ↔ 𝑚 ∥ 𝐾))
8	7	ralbidv 3156	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝐾 → (∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘 ↔ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝐾))
9	8	elrab 3659	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ {𝑘 ∈ ℕ ∣ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘} ↔ (𝐾 ∈ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝐾))
10	6, 9	sylibr 234	. . . . 5 ⊢ ((𝑍 ⊆ ℤ ∧ (𝐾 ∈ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝐾)) → 𝐾 ∈ {𝑘 ∈ ℕ ∣ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘})
11		infssuzle 12890	. . . . 5 ⊢ (({𝑘 ∈ ℕ ∣ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘} ⊆ (ℤ≥‘1) ∧ 𝐾 ∈ {𝑘 ∈ ℕ ∣ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘}) → inf({𝑘 ∈ ℕ ∣ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘}, ℝ, < ) ≤ 𝐾)
12	5, 10, 11	sylancr 587	. . . 4 ⊢ ((𝑍 ⊆ ℤ ∧ (𝐾 ∈ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝐾)) → inf({𝑘 ∈ ℕ ∣ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘}, ℝ, < ) ≤ 𝐾)
13	12	3ad2antl1 1186	. . 3 ⊢ (((𝑍 ⊆ ℤ ∧ 𝑍 ∈ Fin ∧ 0 ∉ 𝑍) ∧ (𝐾 ∈ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝐾)) → inf({𝑘 ∈ ℕ ∣ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝑘}, ℝ, < ) ≤ 𝐾)
14	2, 13	eqbrtrd 5129	. 2 ⊢ (((𝑍 ⊆ ℤ ∧ 𝑍 ∈ Fin ∧ 0 ∉ 𝑍) ∧ (𝐾 ∈ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝐾)) → (lcm‘𝑍) ≤ 𝐾)
15	14	ex 412	1 ⊢ ((𝑍 ⊆ ℤ ∧ 𝑍 ∈ Fin ∧ 0 ∉ 𝑍) → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ 𝑍 𝑚 ∥ 𝐾) → (lcm‘𝑍) ≤ 𝐾))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ∉ wnel 3029  ∀wral 3044  {crab 3405   ⊆ wss 3914   class class class wbr 5107  ‘cfv 6511  Fincfn 8918  infcinf 9392  ℝcr 11067  0cc0 11068  1c1 11069   < clt 11208   ≤ cle 11209  ℕcn 12186  ℤcz 12529  ℤ_≥cuz 12793   ∥ cdvds 16222  lcmclcmf 16559

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-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-inf2 9594  ax-cnex 11124  ax-resscn 11125  ax-1cn 11126  ax-icn 11127  ax-addcl 11128  ax-addrcl 11129  ax-mulcl 11130  ax-mulrcl 11131  ax-mulcom 11132  ax-addass 11133  ax-mulass 11134  ax-distr 11135  ax-i2m1 11136  ax-1ne0 11137  ax-1rid 11138  ax-rnegex 11139  ax-rrecex 11140  ax-cnre 11141  ax-pre-lttri 11142  ax-pre-lttrn 11143  ax-pre-ltadd 11144  ax-pre-mulgt0 11145  ax-pre-sup 11146

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 3354  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-int 4911  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-se 5592  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-isom 6520  df-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-1o 8434  df-er 8671  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-fin 8922  df-sup 9393  df-inf 9394  df-oi 9463  df-card 9892  df-pnf 11210  df-mnf 11211  df-xr 11212  df-ltxr 11213  df-le 11214  df-sub 11407  df-neg 11408  df-div 11836  df-nn 12187  df-2 12249  df-3 12250  df-n0 12443  df-z 12530  df-uz 12794  df-rp 12952  df-fz 13469  df-fzo 13616  df-seq 13967  df-exp 14027  df-hash 14296  df-cj 15065  df-re 15066  df-im 15067  df-sqrt 15201  df-abs 15202  df-clim 15454  df-prod 15870  df-dvds 16223  df-lcmf 16561

This theorem is referenced by:  lcmf  16603  lcmflefac  16618