Theorem qmulz 12971

Description: If 𝐴 is rational, then some integer multiple of it is an integer. (Contributed by NM, 7-Nov-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 22-Jul-2014.)

Assertion

Ref	Expression
qmulz	⊢ (𝐴 ∈ ℚ → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ)

Distinct variable group:   𝑥,𝐴

Proof of Theorem qmulz

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elq 12970	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ ↔ ∃𝑦 ∈ ℤ ∃𝑥 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥))
2		rexcom 3300	. . 3 ⊢ (∃𝑦 ∈ ℤ ∃𝑥 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥) ↔ ∃𝑥 ∈ ℕ ∃𝑦 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥))
3		zcn 12592	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ ℤ → 𝑦 ∈ ℂ)
4	3	adantl 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → 𝑦 ∈ ℂ)
5		nncn 12237	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → 𝑥 ∈ ℂ)
6	5	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → 𝑥 ∈ ℂ)
7		nnne0 12266	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → 𝑥 ≠ 0)
8	7	adantr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → 𝑥 ≠ 0)
9	4, 6, 8	divcan1d 11988	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → ((𝑦 / 𝑥) · 𝑥) = 𝑦)
10		simpr 489	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → 𝑦 ∈ ℤ)
11	9, 10	eqeltrd 2869	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → ((𝑦 / 𝑥) · 𝑥) ∈ ℤ)
12		oveq1 7415	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → (𝐴 · 𝑥) = ((𝑦 / 𝑥) · 𝑥))
13	12	eleq1d 2854	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → ((𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ ↔ ((𝑦 / 𝑥) · 𝑥) ∈ ℤ))
14	11, 13	syl5ibrcom 250	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → (𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ))
15	14	rexlimdva 3172	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → (∃𝑦 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ))
16	15	reximia 3106	. . 3 ⊢ (∃𝑥 ∈ ℕ ∃𝑦 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ)
17	2, 16	sylbi 220	. 2 ⊢ (∃𝑦 ∈ ℤ ∃𝑥 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑦 / 𝑥) → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ)
18	1, 17	sylbi 220	1 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐴 · 𝑥) ∈ ℤ)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ≠ wne 2964  ∃wrex 3095  (class class class)co 7408  ℂcc 11094  0cc0 11096   · cmul 11101   / cdiv 11867  ℕcn 12229  ℤcz 12587  ℚcq 12968

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-div 11868  df-nn 12230  df-z 12588  df-q 12969

This theorem is referenced by:  elqaalem1  26445  elqaalem3  26447