Theorem mod0mul 45399

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 12066	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → 𝐴 ∈ ℝ)
2		nnrp 12483	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ+)
3		mod0 13335	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+) → ((𝐴 mod 𝑁) = 0 ↔ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ))
4	1, 2, 3	syl2an 599	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐴 mod 𝑁) = 0 ↔ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ))
5		simpr 488	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ) → (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ)
6		oveq1 7177	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐴 / 𝑁) → (𝑥 · 𝑁) = ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁))
7	6	eqeq2d 2749	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝐴 / 𝑁) → (𝐴 = (𝑥 · 𝑁) ↔ 𝐴 = ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁)))
8	7	adantl 485	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ) ∧ 𝑥 = (𝐴 / 𝑁)) → (𝐴 = (𝑥 · 𝑁) ↔ 𝐴 = ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁)))
9		zcn 12067	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → 𝐴 ∈ ℂ)
10	9	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈ ℂ)
11		nncn 11724	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
12	11	adantl 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℂ)
13		nnne0 11750	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≠ 0)
14	13	adantl 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ≠ 0)
15	10, 12, 14	divcan1d 11495	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁) = 𝐴)
16	15	adantr 484	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ) → ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁) = 𝐴)
17	16	eqcomd 2744	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ) → 𝐴 = ((𝐴 / 𝑁) · 𝑁))
18	5, 8, 17	rspcedvd 3529	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ) → ∃𝑥 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑥 · 𝑁))
19	18	ex 416	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐴 / 𝑁) ∈ ℤ → ∃𝑥 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑥 · 𝑁)))
20	4, 19	sylbid 243	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐴 mod 𝑁) = 0 → ∃𝑥 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑥 · 𝑁)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2934  ∃wrex 3054  (class class class)co 7170  ℂcc 10613  ℝcr 10614  0cc0 10615   · cmul 10620   / cdiv 11375  ℕcn 11716  ℤcz 12062  ℝ⁺crp 12472   mod cmo 13328

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1975  ax-7 2020  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2710  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5232  ax-pr 5296  ax-un 7479  ax-cnex 10671  ax-resscn 10672  ax-1cn 10673  ax-icn 10674  ax-addcl 10675  ax-addrcl 10676  ax-mulcl 10677  ax-mulrcl 10678  ax-mulcom 10679  ax-addass 10680  ax-mulass 10681  ax-distr 10682  ax-i2m1 10683  ax-1ne0 10684  ax-1rid 10685  ax-rnegex 10686  ax-rrecex 10687  ax-cnre 10688  ax-pre-lttri 10689  ax-pre-lttrn 10690  ax-pre-ltadd 10691  ax-pre-mulgt0 10692  ax-pre-sup 10693

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2075  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2717  df-cleq 2730  df-clel 2811  df-nfc 2881  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3058  df-rex 3059  df-reu 3060  df-rmo 3061  df-rab 3062  df-v 3400  df-sbc 3681  df-csb 3791  df-dif 3846  df-un 3848  df-in 3850  df-ss 3860  df-pss 3862  df-nul 4212  df-if 4415  df-pw 4490  df-sn 4517  df-pr 4519  df-tp 4521  df-op 4523  df-uni 4797  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5429  df-eprel 5434  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5483  df-we 5485  df-xp 5531  df-rel 5532  df-cnv 5533  df-co 5534  df-dm 5535  df-rn 5536  df-res 5537  df-ima 5538  df-pred 6129  df-ord 6175  df-on 6176  df-lim 6177  df-suc 6178  df-iota 6297  df-fun 6341  df-fn 6342  df-f 6343  df-f1 6344  df-fo 6345  df-f1o 6346  df-fv 6347  df-riota 7127  df-ov 7173  df-oprab 7174  df-mpo 7175  df-om 7600  df-wrecs 7976  df-recs 8037  df-rdg 8075  df-er 8320  df-en 8556  df-dom 8557  df-sdom 8558  df-sup 8979  df-inf 8980  df-pnf 10755  df-mnf 10756  df-xr 10757  df-ltxr 10758  df-le 10759  df-sub 10950  df-neg 10951  df-div 11376  df-nn 11717  df-n0 11977  df-z 12063  df-uz 12325  df-rp 12473  df-fl 13253  df-mod 13329

This theorem is referenced by:  m1modmmod  45401