Theorem mod0mul 48440

Description: If an integer is 0 modulo a positive integer, this integer must be the product of another integer and the modulus. (Contributed by AV, 7-Jun-2020.)

Assertion

Ref	Expression
mod0mul	⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐴 mod 𝑁) = 0 → ∃𝑥 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑥 · 𝑁)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑁

Proof of Theorem mod0mul

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zre 12617	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → 𝐴 ∈ ℝ)
2		nnrp 13046	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ+)
3		mod0 13916	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+) → ((𝐴 mod 𝑁) = 0 ↔ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ))
4	1, 2, 3	syl2an 596	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐴 mod 𝑁) = 0 ↔ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ))
5		simpr 484	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ) → (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ)
6		oveq1 7438	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐴 / 𝑁) → (𝑥 · 𝑁) = ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁))
7	6	eqeq2d 2748	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝐴 / 𝑁) → (𝐴 = (𝑥 · 𝑁) ↔ 𝐴 = ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁)))
8	7	adantl 481	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ) ∧ 𝑥 = (𝐴 / 𝑁)) → (𝐴 = (𝑥 · 𝑁) ↔ 𝐴 = ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁)))
9		zcn 12618	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → 𝐴 ∈ ℂ)
10	9	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈ ℂ)
11		nncn 12274	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
12	11	adantl 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℂ)
13		nnne0 12300	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≠ 0)
14	13	adantl 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ≠ 0)
15	10, 12, 14	divcan1d 12044	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁) = 𝐴)
16	15	adantr 480	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ) → ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁) = 𝐴)
17	16	eqcomd 2743	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ) → 𝐴 = ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁))
18	5, 8, 17	rspcedvd 3624	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ) → ∃𝑥 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑥 · 𝑁))
19	18	ex 412	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ → ∃𝑥 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑥 · 𝑁)))
20	4, 19	sylbid 240	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐴 mod 𝑁) = 0 → ∃𝑥 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑥 · 𝑁)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2940  ∃wrex 3070  (class class class)co 7431  ℂcc 11153  ℝcr 11154  0cc0 11155   · cmul 11160   / cdiv 11920  ℕcn 12266  ℤcz 12613  ℝ⁺crp 13034   mod cmo 13909

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 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232  ax-pre-sup 11233

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-er 8745  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-sup 9482  df-inf 9483  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-n0 12527  df-z 12614  df-uz 12879  df-rp 13035  df-fl 13832  df-mod 13910

This theorem is referenced by:  m1modmmod  48442