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

Theorem lcmneg 16693
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 16684 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 lcm 0) = 0)
2 znegcl 12653 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℤ → -𝑁 ∈ ℤ)
3 lcm0val 16684 . . . . . . . . 9 (-𝑁 ∈ ℤ → (-𝑁 lcm 0) = 0)
42, 3syl 18 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℤ → (-𝑁 lcm 0) = 0)
51, 4eqtr4d 2798 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 lcm 0) = (-𝑁 lcm 0))
65ad2antlr 740 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑁 lcm 0) = (-𝑁 lcm 0))
7 oveq2 7421 . . . . . . . 8 (𝑀 = 0 → (𝑁 lcm 𝑀) = (𝑁 lcm 0))
8 oveq2 7421 . . . . . . . 8 (𝑀 = 0 → (-𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 0))
97, 8eqeq12d 2776 . . . . . . 7 (𝑀 = 0 → ((𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 𝑀) ↔ (𝑁 lcm 0) = (-𝑁 lcm 0)))
109adantl 487 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → ((𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 𝑀) ↔ (𝑁 lcm 0) = (-𝑁 lcm 0)))
116, 10mpbird 260 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 𝑀))
12 lcmcom 16683 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑁 lcm 𝑀))
13 lcmcom 16683 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) = (-𝑁 lcm 𝑀))
142, 13sylan2 605 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) = (-𝑁 lcm 𝑀))
1512, 14eqeq12d 2776 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁) ↔ (𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 𝑀)))
1615adantr 486 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → ((𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁) ↔ (𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 𝑀)))
1711, 16mpbird 260 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 = 0) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
18 neg0 11528 . . . . . . . 8 -0 = 0
1918oveq2i 7424 . . . . . . 7 (𝑀 lcm -0) = (𝑀 lcm 0)
2019eqcomi 2769 . . . . . 6 (𝑀 lcm 0) = (𝑀 lcm -0)
21 oveq2 7421 . . . . . 6 (𝑁 = 0 → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm 0))
22 negeq 11473 . . . . . . 7 (𝑁 = 0 → -𝑁 = -0)
2322oveq2d 7429 . . . . . 6 (𝑁 = 0 → (𝑀 lcm -𝑁) = (𝑀 lcm -0))
2420, 21, 233eqtr4a 2821 . . . . 5 (𝑁 = 0 → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
2524adantl 487 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑁 = 0) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
2617, 25jaodan 972 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
27 dvdslcm 16688 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
282, 27sylan2 605 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
29 simpr 490 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
30 lcmcl 16691 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ0)
312, 30sylan2 605 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ0)
3231nn0zd 12640 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℤ)
33 negdvdsb 16362 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℤ) → (𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ↔ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
3429, 32, 33syl2anc 596 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ↔ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
3534anbi2d 642 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)) ↔ (𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁))))
3628, 35mpbird 260 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
3736adantr 486 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm -𝑁)))
38 zcn 12620 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
3938negeq0d 11585 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 = 0 ↔ -𝑁 = 0))
4039orbi2d 929 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℤ → ((𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0) ↔ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0)))
4140notbid 321 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℤ → (¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0) ↔ ¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0)))
4241biimpa 482 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0))
4342adantll 727 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0))
44 lcmn0cl 16687 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ)
452, 44sylanl2 694 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ -𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ)
4643, 45syldan 603 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ)
47 simpl 488 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
48 3anass 1111 . . . . . . 7 (((𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ↔ ((𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)))
4946, 47, 48sylanbrc 595 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ((𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
50 simpr 490 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0))
51 lcmledvds 16689 . . . . . 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 596 . . . . 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 16 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) ≤ (𝑀 lcm -𝑁))
54 dvdslcm 16688 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)))
5554adantr 486 . . . . 5 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ∧ 𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)))
56 simplr 781 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → 𝑁 ∈ ℤ)
57 lcmn0cl 16687 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℕ)
5857nnzd 12641 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℤ)
59 negdvdsb 16362 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℤ) → (𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ↔ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)))
6056, 58, 59syl2anc 596 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁) ↔ -𝑁 ∥ (𝑀 lcm 𝑁)))
6160anbi2d 642 . . . . . 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 16689 . . . . . . . . . 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 418 . . . . . . . . 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 1183 . . . . . . . 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 1140 . . . . . . 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 67 . . . . . 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 243 . . . . 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 16 . . . 4 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm -𝑁) ≤ (𝑀 lcm 𝑁))
69 lcmcl 16691 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℕ0)
7069nn0red 12590 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℝ)
7130nn0red 12590 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℝ)
722, 71sylan2 605 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℝ)
7370, 72letri3d 11376 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁) ↔ ((𝑀 lcm 𝑁) ≤ (𝑀 lcm -𝑁) ∧ (𝑀 lcm -𝑁) ≤ (𝑀 lcm 𝑁))))
7473adantr 486 . . . 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 726 . . 3 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
7626, 75pm2.61dan 825 . 2 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm -𝑁))
7776eqcomd 2766 1 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) = (𝑀 lcm 𝑁))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 401  wo 861  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2145   class class class wbr 5103  (class class class)co 7413  cr 11123  0cc0 11124  cle 11268  -cneg 11466  cn 12257  0cn0 12528  cz 12615  cdvds 16342   lcm clcm 16678
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201  ax-pre-sup 11202
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-2nd 7987  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-er 8696  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-sup 9412  df-inf 9413  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-div 11896  df-nn 12258  df-2 12327  df-3 12328  df-n0 12529  df-z 12616  df-uz 12888  df-rp 13043  df-seq 14066  df-exp 14126  df-cj 15186  df-re 15187  df-im 15188  df-sqrt 15322  df-abs 15323  df-dvds 16343  df-lcm 16680
This theorem is used by:  neglcm  16694  lcmabs  16695
  Copyright terms: Public domain W3C validator