Theorem nn0gcdsq 16754

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 12526	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 ↔ (𝐴 ∈ ℕ ∨ 𝐴 = 0))
2		elnn0 12526	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ0 ↔ (𝐵 ∈ ℕ ∨ 𝐵 = 0))
3		sqgcd 16563	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))
4		nncn 12272	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℂ)
5		abssq 15311	. . . . . . 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 12631	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℤ)
8		gcd0id 16519	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℤ → (0 gcd 𝐵) = (abs‘𝐵))
9	7, 8	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → (0 gcd 𝐵) = (abs‘𝐵))
10	9	oveq1d 7439	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → ((0 gcd 𝐵)↑2) = ((abs‘𝐵)↑2))
11		sq0 14210	. . . . . . . . 9 ⊢ (0↑2) = 0
12	11	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → (0↑2) = 0)
13	12	oveq1d 7439	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → ((0↑2) gcd (𝐵↑2)) = (0 gcd (𝐵↑2)))
14		zsqcl 14148	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℤ → (𝐵↑2) ∈ ℤ)
15		gcd0id 16519	. . . . . . . 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 2766	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → ((0↑2) gcd (𝐵↑2)) = (abs‘(𝐵↑2)))
18	6, 10, 17	3eqtr4d 2776	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ → ((0 gcd 𝐵)↑2) = ((0↑2) gcd (𝐵↑2)))
19	18	adantl 480	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((0 gcd 𝐵)↑2) = ((0↑2) gcd (𝐵↑2)))
20		oveq1 7431	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴 gcd 𝐵) = (0 gcd 𝐵))
21	20	oveq1d 7439	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((0 gcd 𝐵)↑2))
22		oveq1 7431	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 0 → (𝐴↑2) = (0↑2))
23	22	oveq1d 7439	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 0 → ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) = ((0↑2) gcd (𝐵↑2)))
24	21, 23	eqeq12d 2742	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 0 → (((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) ↔ ((0 gcd 𝐵)↑2) = ((0↑2) gcd (𝐵↑2))))
25	24	adantr 479	. . . 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 256	. . 3 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))
27		nncn 12272	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℂ)
28		abssq 15311	. . . . . . 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 12631	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℤ)
31		gcdid0 16520	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → (𝐴 gcd 0) = (abs‘𝐴))
32	30, 31	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 gcd 0) = (abs‘𝐴))
33	32	oveq1d 7439	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → ((𝐴 gcd 0)↑2) = ((abs‘𝐴)↑2))
34	11	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → (0↑2) = 0)
35	34	oveq2d 7440	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → ((𝐴↑2) gcd (0↑2)) = ((𝐴↑2) gcd 0))
36		zsqcl 14148	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → (𝐴↑2) ∈ ℤ)
37		gcdid0 16520	. . . . . . . 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 2766	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → ((𝐴↑2) gcd (0↑2)) = (abs‘(𝐴↑2)))
40	29, 33, 39	3eqtr4d 2776	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → ((𝐴 gcd 0)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (0↑2)))
41	40	adantr 479	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴 gcd 0)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (0↑2)))
42		oveq2 7432	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 = 0 → (𝐴 gcd 𝐵) = (𝐴 gcd 0))
43	42	oveq1d 7439	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 = 0 → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴 gcd 0)↑2))
44		oveq1 7431	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 = 0 → (𝐵↑2) = (0↑2))
45	44	oveq2d 7440	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 = 0 → ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) = ((𝐴↑2) gcd (0↑2)))
46	43, 45	eqeq12d 2742	. . . . 5 ⊢ (𝐵 = 0 → (((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) ↔ ((𝐴 gcd 0)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (0↑2))))
47	46	adantl 480	. . . 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 256	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))
49		gcd0val 16497	. . . . . 6 ⊢ (0 gcd 0) = 0
50	49	oveq1i 7434	. . . . 5 ⊢ ((0 gcd 0)↑2) = (0↑2)
51	11, 11	oveq12i 7436	. . . . . 6 ⊢ ((0↑2) gcd (0↑2)) = (0 gcd 0)
52	51, 49	eqtri 2754	. . . . 5 ⊢ ((0↑2) gcd (0↑2)) = 0
53	11, 50, 52	3eqtr4i 2764	. . . 4 ⊢ ((0 gcd 0)↑2) = ((0↑2) gcd (0↑2))
54		oveq12 7433	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0) → (𝐴 gcd 𝐵) = (0 gcd 0))
55	54	oveq1d 7439	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((0 gcd 0)↑2))
56	22, 44	oveqan12d 7443	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)) = ((0↑2) gcd (0↑2)))
57	53, 55, 56	3eqtr4a 2792	. . 3 ⊢ ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))
58	3, 26, 48, 57	ccase 1035	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℕ ∨ 𝐴 = 0) ∧ (𝐵 ∈ ℕ ∨ 𝐵 = 0)) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))
59	1, 2, 58	syl2anb 596	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) → ((𝐴 gcd 𝐵)↑2) = ((𝐴↑2) gcd (𝐵↑2)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∨ wo 845   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  ‘cfv 6554  (class class class)co 7424  ℂcc 11156  0cc0 11158  ℕcn 12264  2c2 12319  ℕ₀cn0 12524  ℤcz 12610  ↑cexp 14081  abscabs 15239   gcd cgcd 16494

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2697  ax-sep 5304  ax-nul 5311  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-cnex 11214  ax-resscn 11215  ax-1cn 11216  ax-icn 11217  ax-addcl 11218  ax-addrcl 11219  ax-mulcl 11220  ax-mulrcl 11221  ax-mulcom 11222  ax-addass 11223  ax-mulass 11224  ax-distr 11225  ax-i2m1 11226  ax-1ne0 11227  ax-1rid 11228  ax-rnegex 11229  ax-rrecex 11230  ax-cnre 11231  ax-pre-lttri 11232  ax-pre-lttrn 11233  ax-pre-ltadd 11234  ax-pre-mulgt0 11235  ax-pre-sup 11236

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3464  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3967  df-nul 4326  df-if 4534  df-pw 4609  df-sn 4634  df-pr 4636  df-op 4640  df-uni 4914  df-iun 5003  df-br 5154  df-opab 5216  df-mpt 5237  df-tr 5271  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6312  df-ord 6379  df-on 6380  df-lim 6381  df-suc 6382  df-iota 6506  df-fun 6556  df-fn 6557  df-f 6558  df-f1 6559  df-fo 6560  df-f1o 6561  df-fv 6562  df-riota 7380  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7877  df-2nd 8004  df-frecs 8296  df-wrecs 8327  df-recs 8401  df-rdg 8440  df-er 8734  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-sup 9485  df-inf 9486  df-pnf 11300  df-mnf 11301  df-xr 11302  df-ltxr 11303  df-le 11304  df-sub 11496  df-neg 11497  df-div 11922  df-nn 12265  df-2 12327  df-3 12328  df-n0 12525  df-z 12611  df-uz 12875  df-rp 13029  df-fl 13812  df-mod 13890  df-seq 14022  df-exp 14082  df-cj 15104  df-re 15105  df-im 15106  df-sqrt 15240  df-abs 15241  df-dvds 16257  df-gcd 16495

This theorem is referenced by:  zgcdsq  16755