Theorem nn0gcdsq 16679

Description: Squaring commutes with GCD, in particular two coprime numbers have coprime squares. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.)

Assertion

Ref	Expression
nn0gcdsq	⊢ ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))

Proof of Theorem nn0gcdsq

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elnn0 12403	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 ↔ (𝐴 ∈ ℕ ∨ 𝐴 = 0))
2		elnn0 12403	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ0 ↔ (𝐵 ∈ ℕ ∨ 𝐵 = 0))
3		sqgcd 16489	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))
4		nncn 12153	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℂ)
5		abssq 15229	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℂ → ((abs‘𝐵)↑2) = (abs‘(𝐵↑2)))
6	4, 5	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → ((abs‘𝐵)↑2) = (abs‘(𝐵↑2)))
7		nnz 12509	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℤ)
8		gcd0id 16446	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℤ → (0 gcd 𝐵) = (abs‘𝐵))
9	7, 8	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → (0 gcd 𝐵) = (abs‘𝐵))
10	9	oveq1d 7373	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → ((0 gcd 𝐵)↑2) = ((abs‘𝐵)↑2))
11		sq0 14115	. . . . . . . . 9 ⊢ (0↑2) = 0
12	11	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → (0↑2) = 0)
13	12	oveq1d 7373	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → ((0↑2) gcd (𝐵↑2)) = (0 gcd (𝐵↑2)))
14		zsqcl 14052	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℤ → (𝐵↑2) ∈ ℤ)
15		gcd0id 16446	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵↑2) ∈ ℤ → (0 gcd (𝐵↑2)) = (abs‘(𝐵↑2)))
16	7, 14, 15	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → (0 gcd (𝐵↑2)) = (abs‘(𝐵↑2)))
17	13, 16	eqtrd 2771	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → ((0↑2) gcd (𝐵↑2)) = (abs‘(𝐵↑2)))
18	6, 10, 17	3eqtr4d 2781	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → ((0 gcd 𝐵)↑2) = ((0↑2) gcd (𝐵↑2)))
19	18	adantl 481	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((0 gcd 𝐵)↑2) = ((0↑2) gcd (𝐵↑2)))
20		oveq1 7365	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 gcd 𝐵) = (0 gcd 𝐵))
21	20	oveq1d 7373	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((0 gcd 𝐵)↑2))
22		oveq1 7365	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴↑2) = (0↑2))
23	22	oveq1d 7373	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) = ((0↑2) gcd (𝐵↑2)))
24	21, 23	eqeq12d 2752	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 0 → (((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) ↔ ((0 gcd 𝐵)↑2) = ((0↑2) gcd (𝐵↑2))))
25	24	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) ↔ ((0 gcd 𝐵)↑2) = ((0↑2) gcd (𝐵↑2))))
26	19, 25	mpbird 257	. . 3 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))
27		nncn 12153	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℂ)
28		abssq 15229	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ((abs‘𝐴)↑2) = (abs‘(𝐴↑2)))
29	27, 28	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → ((abs‘𝐴)↑2) = (abs‘(𝐴↑2)))
30		nnz 12509	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℤ)
31		gcdid0 16447	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → (𝐴 gcd 0) = (abs‘𝐴))
32	30, 31	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 gcd 0) = (abs‘𝐴))
33	32	oveq1d 7373	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → ((𝐴 gcd 0)↑2) = ((abs‘𝐴)↑2))
34	11	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → (0↑2) = 0)
35	34	oveq2d 7374	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → ((𝐴↑2) gcd (0↑2)) = ((𝐴↑2) gcd 0))
36		zsqcl 14052	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → (𝐴↑2) ∈ ℤ)
37		gcdid0 16447	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴↑2) ∈ ℤ → ((𝐴↑2) gcd 0) = (abs‘(𝐴↑2)))
38	30, 36, 37	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → ((𝐴↑2) gcd 0) = (abs‘(𝐴↑2)))
39	35, 38	eqtrd 2771	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → ((𝐴↑2) gcd (0↑2)) = (abs‘(𝐴↑2)))
40	29, 33, 39	3eqtr4d 2781	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → ((𝐴 gcd 0)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (0↑2)))
41	40	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴 gcd 0)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (0↑2)))
42		oveq2 7366	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 = 0 → (𝐴 gcd 𝐵) = (𝐴 gcd 0))
43	42	oveq1d 7373	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 = 0 → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴 gcd 0)↑2))
44		oveq1 7365	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 = 0 → (𝐵↑2) = (0↑2))
45	44	oveq2d 7374	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 = 0 → ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) = ((𝐴↑2) gcd (0↑2)))
46	43, 45	eqeq12d 2752	. . . . 5 ⊢ (𝐵 = 0 → (((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) ↔ ((𝐴 gcd 0)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (0↑2))))
47	46	adantl 481	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 = 0) → (((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) ↔ ((𝐴 gcd 0)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (0↑2))))
48	41, 47	mpbird 257	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))
49		gcd0val 16424	. . . . . 6 ⊢ (0 gcd 0) = 0
50	49	oveq1i 7368	. . . . 5 ⊢ ((0 gcd 0)↑2) = (0↑2)
51	11, 11	oveq12i 7370	. . . . . 6 ⊢ ((0↑2) gcd (0↑2)) = (0 gcd 0)
52	51, 49	eqtri 2759	. . . . 5 ⊢ ((0↑2) gcd (0↑2)) = 0
53	11, 50, 52	3eqtr4i 2769	. . . 4 ⊢ ((0 gcd 0)↑2) = ((0↑2) gcd (0↑2))
54		oveq12 7367	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0) → (𝐴 gcd 𝐵) = (0 gcd 0))
55	54	oveq1d 7373	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((0 gcd 0)↑2))
56	22, 44	oveqan12d 7377	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) = ((0↑2) gcd (0↑2)))
57	53, 55, 56	3eqtr4a 2797	. . 3 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))
58	3, 26, 48, 57	ccase 1037	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℕ ∨ 𝐴 = 0) ∧ (𝐵 ∈ ℕ ∨ 𝐵 = 0)) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))
59	1, 2, 58	syl2anb 598	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∨ wo 847   = wceq 1541   ∈ wcel 2113  ‘cfv 6492  (class class class)co 7358  ℂcc 11024  0cc0 11026  ℕcn 12145  2c2 12200  ℕ₀cn0 12401  ℤcz 12488  ↑cexp 13984  abscabs 15157   gcd cgcd 16421

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-fl 13712  df-mod 13790  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-gcd 16422

This theorem is referenced by:  zgcdsq  16680