MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lcmneg Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lcmneg 16530
Description: Negating one operand of the lcm operator does not alter the result. (Contributed by Steve Rodriguez, 20-Jan-2020.)
Assertion
Ref Expression
lcmneg ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) = (𝑀 lcm 𝑁))

Proof of Theorem lcmneg
StepHypRef Expression
1 lcm0val 16521 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 lcm 0) = 0)
2 znegcl 12526 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℤ → -𝑁 ∈ ℤ)
3 lcm0val 16521 . . . . . . . . 9 (-𝑁 ∈ ℤ → (-𝑁 lcm 0) = 0)
42, 3syl 17 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℤ → (-𝑁 lcm 0) = 0)
51, 4eqtr4d 2774 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 lcm 0) = (-𝑁 lcm 0))
65ad2antlr 727 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑁 lcm 0) = (-𝑁 lcm 0))
7 oveq2 7366 . . . . . . . 8 (𝑀 = 0 → (𝑁 lcm 𝑀) = (𝑁 lcm 0))
8 oveq2 7366 . . . . . . . 8 (𝑀 = 0 → (-𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 0))
97, 8eqeq12d 2752 . . . . . . 7 (𝑀 = 0 → ((𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 𝑀) ↔ (𝑁 lcm 0) = (-𝑁 lcm 0)))
109adantl 481 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → ((𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 𝑀) ↔ (𝑁 lcm 0) = (-𝑁 lcm 0)))
116, 10mpbird 257 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 𝑀))
12 lcmcom 16520 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑁 lcm 𝑀))
13 lcmcom 16520 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) = (-𝑁 lcm 𝑀))
142, 13sylan2 593 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) = (-𝑁 lcm 𝑀))
1512, 14eqeq12d 2752 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁) ↔ (𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 𝑀)))
1615adantr 480 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → ((𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁) ↔ (𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 𝑀)))
1711, 16mpbird 257 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
18 neg0 11427 . . . . . . . 8 -0 = 0
1918oveq2i 7369 . . . . . . 7 (𝑀 lcm -0) = (𝑀 lcm 0)
2019eqcomi 2745 . . . . . 6 (𝑀 lcm 0) = (𝑀 lcm -0)
21 oveq2 7366 . . . . . 6 (𝑁 = 0 → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm 0))
22 negeq 11372 . . . . . . 7 (𝑁 = 0 → -𝑁 = -0)
2322oveq2d 7374 . . . . . 6 (𝑁 = 0 → (𝑀 lcm -𝑁) = (𝑀 lcm -0))
2420, 21, 233eqtr4a 2797 . . . . 5 (𝑁 = 0 → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
2524adantl 481 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑁 = 0) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
2617, 25jaodan 959 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
27 dvdslcm 16525 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
282, 27sylan2 593 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
29 simpr 484 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
30 lcmcl 16528 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ0)
312, 30sylan2 593 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ0)
3231nn0zd 12513 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℤ)
33 negdvdsb 16199 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℤ) → (𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ↔ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
3429, 32, 33syl2anc 584 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ↔ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
3534anbi2d 630 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)) ↔ (𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁))))
3628, 35mpbird 257 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
3736adantr 480 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
38 zcn 12493 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
3938negeq0d 11484 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 = 0 ↔ -𝑁 = 0))
4039orbi2d 915 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℤ → ((𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0) ↔ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0)))
4140notbid 318 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℤ → (¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0) ↔ ¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0)))
4241biimpa 476 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0))
4342adantll 714 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0))
44 lcmn0cl 16524 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ)
452, 44sylanl2 681 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ)
4643, 45syldan 591 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ)
47 simpl 482 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
48 3anass 1094 . . . . . . 7 (((𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ↔ ((𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)))
4946, 47, 48sylanbrc 583 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
50 simpr 484 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0))
51 lcmledvds 16526 . . . . . 6 ((((𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)) → (𝑀 lcm 𝑁) ≤ (𝑀 lcm -𝑁)))
5249, 50, 51syl2anc 584 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)) → (𝑀 lcm 𝑁) ≤ (𝑀 lcm -𝑁)))
5337, 52mpd 15 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) ≤ (𝑀 lcm -𝑁))
54 dvdslcm 16525 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)))
5554adantr 480 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)))
56 simplr 768 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → 𝑁 ∈ ℤ)
57 lcmn0cl 16524 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℕ)
5857nnzd 12514 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℤ)
59 negdvdsb 16199 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℤ) → (𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ↔ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)))
6056, 58, 59syl2anc 584 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ↔ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)))
6160anbi2d 630 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)) ↔ (𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁))))
62 lcmledvds 16526 . . . . . . . . . 10 ((((𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0)) → ((𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)) → (𝑀 lcm -𝑁) ≤ (𝑀 lcm 𝑁)))
6362ex 412 . . . . . . . . 9 (((𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0) → ((𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)) → (𝑀 lcm -𝑁) ≤ (𝑀 lcm 𝑁))))
642, 63syl3an3 1165 . . . . . . . 8 (((𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0) → ((𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)) → (𝑀 lcm -𝑁) ≤ (𝑀 lcm 𝑁))))
65643expib 1122 . . . . . . 7 ((𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℕ → ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0) → ((𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)) → (𝑀 lcm -𝑁) ≤ (𝑀 lcm 𝑁)))))
6657, 47, 43, 65syl3c 66 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)) → (𝑀 lcm -𝑁) ≤ (𝑀 lcm 𝑁)))
6761, 66sylbid 240 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)) → (𝑀 lcm -𝑁) ≤ (𝑀 lcm 𝑁)))
6855, 67mpd 15 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm -𝑁) ≤ (𝑀 lcm 𝑁))
69 lcmcl 16528 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℕ0)
7069nn0red 12463 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℝ)
7130nn0red 12463 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℝ)
722, 71sylan2 593 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℝ)
7370, 72letri3d 11275 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁) ↔ ((𝑀 lcm 𝑁) ≤ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ (𝑀 lcm -𝑁) ≤ (𝑀 lcm 𝑁))))
7473adantr 480 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁) ↔ ((𝑀 lcm 𝑁) ≤ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ (𝑀 lcm -𝑁) ≤ (𝑀 lcm 𝑁))))
7553, 68, 74mpbir2and 713 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
7626, 75pm2.61dan 812 . 2 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
7776eqcomd 2742 1 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) = (𝑀 lcm 𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  wo 847  w3a 1086   = wceq 1541  wcel 2113   class class class wbr 5098  (class class class)co 7358  cr 11025  0cc0 11026  cle 11167  -cneg 11365  cn 12145  0cn0 12401  cz 12488  cdvds 16179   lcm clcm 16515
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103  ax-pre-sup 11104
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-er 8635  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-sup 9345  df-inf 9346  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-div 11795  df-nn 12146  df-2 12208  df-3 12209  df-n0 12402  df-z 12489  df-uz 12752  df-rp 12906  df-seq 13925  df-exp 13985  df-cj 15022  df-re 15023  df-im 15024  df-sqrt 15158  df-abs 15159  df-dvds 16180  df-lcm 16517
This theorem is referenced by:  neglcm  16531  lcmabs  16532
  Copyright terms: Public domain W3C validator