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Theorem rpdvds 15654
Description: If 𝐾 is relatively prime to 𝑁 then it is also relatively prime to any divisor 𝑀 of 𝑁. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Jun-2015.)
Assertion
Ref Expression
rpdvds (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) = 1)

Proof of Theorem rpdvds
StepHypRef Expression
1 simpl1 1242 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → 𝐾 ∈ ℤ)
2 simpl2 1244 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → 𝑀 ∈ ℤ)
3 gcddvds 15506 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀))
41, 2, 3syl2anc 579 . . . . 5 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀))
54simpld 488 . . . 4 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾)
64simprd 489 . . . . 5 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀)
7 simprr 789 . . . . 5 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → 𝑀𝑁)
8 ax-1ne0 10258 . . . . . . . . . . 11 1 ≠ 0
9 simprl 787 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑁) = 1)
109neeq1d 2996 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑁) ≠ 0 ↔ 1 ≠ 0))
118, 10mpbiri 249 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑁) ≠ 0)
1211neneqd 2942 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ¬ (𝐾 gcd 𝑁) = 0)
13 simprl 787 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 𝐾 = 0)
14 simprr 789 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 𝑀 = 0)
15 simplrr 796 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 𝑀𝑁)
1614, 15eqbrtrrd 4833 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 0 ∥ 𝑁)
17 simpll3 1273 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 𝑁 ∈ ℤ)
18 0dvds 15287 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝑁𝑁 = 0))
1917, 18syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → (0 ∥ 𝑁𝑁 = 0))
2016, 19mpbid 223 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → 𝑁 = 0)
2113, 20jca 507 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) ∧ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0))
2221ex 401 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0) → (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0)))
23 simpl3 1246 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
24 gcdeq0 15519 . . . . . . . . . . 11 ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐾 gcd 𝑁) = 0 ↔ (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0)))
251, 23, 24syl2anc 579 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑁) = 0 ↔ (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0)))
2622, 25sylibrd 250 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0) → (𝐾 gcd 𝑁) = 0))
2712, 26mtod 189 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ¬ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0))
28 gcdn0cl 15505 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝐾 = 0 ∧ 𝑀 = 0)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℕ)
291, 2, 27, 28syl21anc 866 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℕ)
3029nnzd 11728 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℤ)
31 dvdstr 15303 . . . . . 6 (((𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀𝑀𝑁) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑁))
3230, 2, 23, 31syl3anc 1490 . . . . 5 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀𝑀𝑁) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑁))
336, 7, 32mp2and 690 . . . 4 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑁)
3412, 25mtbid 315 . . . . 5 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ¬ (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0))
35 dvdslegcd 15507 . . . . 5 ((((𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ¬ (𝐾 = 0 ∧ 𝑁 = 0)) → (((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑁) → (𝐾 gcd 𝑀) ≤ (𝐾 gcd 𝑁)))
3630, 1, 23, 34, 35syl31anc 1492 . . . 4 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑁) → (𝐾 gcd 𝑀) ≤ (𝐾 gcd 𝑁)))
375, 33, 36mp2and 690 . . 3 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ≤ (𝐾 gcd 𝑁))
3837, 9breqtrd 4835 . 2 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) ≤ 1)
39 nnle1eq1 11305 . . 3 ((𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℕ → ((𝐾 gcd 𝑀) ≤ 1 ↔ (𝐾 gcd 𝑀) = 1))
4029, 39syl 17 . 2 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑀) ≤ 1 ↔ (𝐾 gcd 𝑀) = 1))
4138, 40mpbid 223 1 (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑀𝑁)) → (𝐾 gcd 𝑀) = 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937   class class class wbr 4809  (class class class)co 6842  0cc0 10189  1c1 10190  cle 10329  cn 11274  cz 11624  cdvds 15265   gcd cgcd 15497
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266  ax-pre-sup 10267
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-2nd 7367  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-er 7947  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-sup 8555  df-inf 8556  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-n0 11539  df-z 11625  df-uz 11887  df-rp 12029  df-seq 13009  df-exp 13068  df-cj 14124  df-re 14125  df-im 14126  df-sqrt 14260  df-abs 14261  df-dvds 15266  df-gcd 15498
This theorem is referenced by:  pgpfac1lem2  18741  dvdsmulf1o  25211  lgsquad2lem2  25401
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