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

Theorem lcmneg 16679
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 16670 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 lcm 0) = 0)
2 znegcl 12640 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℤ → -𝑁 ∈ ℤ)
3 lcm0val 16670 . . . . . . . . 9 (-𝑁 ∈ ℤ → (-𝑁 lcm 0) = 0)
42, 3syl 18 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℤ → (-𝑁 lcm 0) = 0)
51, 4eqtr4d 2803 . . . . . . 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 7424 . . . . . . . 8 (𝑀 = 0 → (𝑁 lcm 𝑀) = (𝑁 lcm 0))
8 oveq2 7424 . . . . . . . 8 (𝑀 = 0 → (-𝑁 lcm 𝑀) = (-𝑁 lcm 0))
97, 8eqeq12d 2781 . . . . . . 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 16669 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑁 lcm 𝑀))
13 lcmcom 16669 . . . . . . . 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 2781 . . . . . 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 11515 . . . . . . . 8 -0 = 0
1918oveq2i 7427 . . . . . . 7 (𝑀 lcm -0) = (𝑀 lcm 0)
2019eqcomi 2774 . . . . . 6 (𝑀 lcm 0) = (𝑀 lcm -0)
21 oveq2 7424 . . . . . 6 (𝑁 = 0 → (𝑀 lcm 𝑁) = (𝑀 lcm 0))
22 negeq 11460 . . . . . . 7 (𝑁 = 0 → -𝑁 = -0)
2322oveq2d 7432 . . . . . 6 (𝑁 = 0 → (𝑀 lcm -𝑁) = (𝑀 lcm -0))
2420, 21, 233eqtr4a 2826 . . . . 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 16674 . . . . . . . 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 16677 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ0)
312, 30sylan2 605 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℕ0)
3231nn0zd 12627 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℤ)
33 negdvdsb 16348 . . . . . . . . 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 12607 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
3938negeq0d 11572 . . . . . . . . . . . 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 16673 . . . . . . . . 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 16675 . . . . . 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 16674 . . . . . 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 16673 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℕ)
5857nnzd 12628 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑁 = 0)) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℤ)
59 negdvdsb 16348 . . . . . . . 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 16675 . . . . . . . . . 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 16677 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℕ0)
7069nn0red 12577 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm 𝑁) ∈ ℝ)
7130nn0red 12577 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ -𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℝ)
722, 71sylan2 605 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 lcm -𝑁) ∈ ℝ)
7370, 72letri3d 11363 . . . . 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 2771 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 2146   class class class wbr 5111  (class class class)co 7416  cr 11110  0cc0 11111  cle 11255  -cneg 11453  cn 12244  0cn0 12515  cz 12602  cdvds 16328   lcm clcm 16664
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7738  ax-cnex 11167  ax-resscn 11168  ax-1cn 11169  ax-icn 11170  ax-addcl 11171  ax-addrcl 11172  ax-mulcl 11173  ax-mulrcl 11174  ax-mulcom 11175  ax-addass 11176  ax-mulass 11177  ax-distr 11178  ax-i2m1 11179  ax-1ne0 11180  ax-1rid 11181  ax-rnegex 11182  ax-rrecex 11183  ax-cnre 11184  ax-pre-lttri 11185  ax-pre-lttrn 11186  ax-pre-ltadd 11187  ax-pre-mulgt0 11188  ax-pre-sup 11189
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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7865  df-2nd 7989  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-er 8696  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-sup 9405  df-inf 9406  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11454  df-neg 11455  df-div 11883  df-nn 12245  df-2 12314  df-3 12315  df-n0 12516  df-z 12603  df-uz 12875  df-rp 13029  df-seq 14052  df-exp 14112  df-cj 15170  df-re 15171  df-im 15172  df-sqrt 15306  df-abs 15307  df-dvds 16329  df-lcm 16666
This theorem is used by:  neglcm  16680  lcmabs  16681
  Copyright terms: Public domain W3C validator