Proof of Theorem rpmulgcd2
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | simpl1 1190 |
. . 3
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → 𝐾 ∈ ℤ) |
2 | | simpl2 1191 |
. . . 4
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → 𝑀 ∈ ℤ) |
3 | | simpl3 1192 |
. . . 4
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → 𝑁 ∈ ℤ) |
4 | 2, 3 | zmulcld 12432 |
. . 3
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝑀 · 𝑁) ∈ ℤ) |
5 | 1, 4 | gcdcld 16215 |
. 2
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝐾 gcd (𝑀 · 𝑁)) ∈
ℕ0) |
6 | 1, 2 | gcdcld 16215 |
. . 3
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝐾 gcd 𝑀) ∈
ℕ0) |
7 | 1, 3 | gcdcld 16215 |
. . 3
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝐾 gcd 𝑁) ∈
ℕ0) |
8 | 6, 7 | nn0mulcld 12298 |
. 2
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∈
ℕ0) |
9 | | mulgcddvds 16360 |
. . 3
⊢ ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐾 gcd (𝑀 · 𝑁)) ∥ ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁))) |
10 | 9 | adantr 481 |
. 2
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝐾 gcd (𝑀 · 𝑁)) ∥ ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁))) |
11 | | gcddvds 16210 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀)) |
12 | 1, 2, 11 | syl2anc 584 |
. . . . 5
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀)) |
13 | 12 | simpld 495 |
. . . 4
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾) |
14 | | gcddvds 16210 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐾 gcd 𝑁) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑁) ∥ 𝑁)) |
15 | 1, 3, 14 | syl2anc 584 |
. . . . 5
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑁) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑁) ∥ 𝑁)) |
16 | 15 | simpld 495 |
. . . 4
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝐾 gcd 𝑁) ∥ 𝐾) |
17 | 6 | nn0zd 12424 |
. . . . 5
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℤ) |
18 | 7 | nn0zd 12424 |
. . . . 5
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝐾 gcd 𝑁) ∈ ℤ) |
19 | 17, 18 | gcdcld 16215 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∈
ℕ0) |
20 | 19 | nn0zd 12424 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∈ ℤ) |
21 | | gcddvds 16210 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℤ ∧ (𝐾 gcd 𝑁) ∈ ℤ) → (((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝐾 gcd 𝑀) ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝐾 gcd 𝑁))) |
22 | 17, 18, 21 | syl2anc 584 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝐾 gcd 𝑀) ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝐾 gcd 𝑁))) |
23 | 22 | simpld 495 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝐾 gcd 𝑀)) |
24 | 12 | simprd 496 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀) |
25 | 20, 17, 2, 23, 24 | dvdstrd 16004 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 𝑀) |
26 | 22 | simprd 496 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝐾 gcd 𝑁)) |
27 | 15 | simprd 496 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝐾 gcd 𝑁) ∥ 𝑁) |
28 | 20, 18, 3, 26, 27 | dvdstrd 16004 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 𝑁) |
29 | | dvdsgcd 16252 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 𝑀 ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 𝑁) → ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝑀 gcd 𝑁))) |
30 | 20, 2, 3, 29 | syl3anc 1370 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 𝑀 ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 𝑁) → ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝑀 gcd 𝑁))) |
31 | 25, 28, 30 | mp2and 696 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝑀 gcd 𝑁)) |
32 | | simpr 485 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝑀 gcd 𝑁) = 1) |
33 | 31, 32 | breqtrd 5100 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 1) |
34 | | dvds1 16028 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∈ ℕ0 →
(((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 1 ↔ ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) = 1)) |
35 | 19, 34 | syl 17 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 1 ↔ ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) = 1)) |
36 | 33, 35 | mpbid 231 |
. . . . 5
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) = 1) |
37 | | coprmdvds2 16359 |
. . . . 5
⊢ ((((𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℤ ∧ (𝐾 gcd 𝑁) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) gcd (𝐾 gcd 𝑁)) = 1) → (((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑁) ∥ 𝐾) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 𝐾)) |
38 | 17, 18, 1, 36, 37 | syl31anc 1372 |
. . . 4
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝐾 ∧ (𝐾 gcd 𝑁) ∥ 𝐾) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 𝐾)) |
39 | 13, 16, 38 | mp2and 696 |
. . 3
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 𝐾) |
40 | | dvdscmul 15992 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐾 gcd 𝑁) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℤ) → ((𝐾 gcd 𝑁) ∥ 𝑁 → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ ((𝐾 gcd 𝑀) · 𝑁))) |
41 | 18, 3, 17, 40 | syl3anc 1370 |
. . . . 5
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑁) ∥ 𝑁 → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ ((𝐾 gcd 𝑀) · 𝑁))) |
42 | | dvdsmulc 15993 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐾 gcd 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀 → ((𝐾 gcd 𝑀) · 𝑁) ∥ (𝑀 · 𝑁))) |
43 | 17, 2, 3, 42 | syl3anc 1370 |
. . . . 5
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀 → ((𝐾 gcd 𝑀) · 𝑁) ∥ (𝑀 · 𝑁))) |
44 | 17, 18 | zmulcld 12432 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∈ ℤ) |
45 | 17, 3 | zmulcld 12432 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) · 𝑁) ∈ ℤ) |
46 | | dvdstr 16003 |
. . . . . 6
⊢ ((((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∈ ℤ ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) · 𝑁) ∈ ℤ ∧ (𝑀 · 𝑁) ∈ ℤ) → ((((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ ((𝐾 gcd 𝑀) · 𝑁) ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) · 𝑁) ∥ (𝑀 · 𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝑀 · 𝑁))) |
47 | 44, 45, 4, 46 | syl3anc 1370 |
. . . . 5
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ ((𝐾 gcd 𝑀) · 𝑁) ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) · 𝑁) ∥ (𝑀 · 𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝑀 · 𝑁))) |
48 | 41, 43, 47 | syl2and 608 |
. . . 4
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (((𝐾 gcd 𝑁) ∥ 𝑁 ∧ (𝐾 gcd 𝑀) ∥ 𝑀) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝑀 · 𝑁))) |
49 | 27, 24, 48 | mp2and 696 |
. . 3
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝑀 · 𝑁)) |
50 | | dvdsgcd 16252 |
. . . 4
⊢ ((((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ (𝑀 · 𝑁) ∈ ℤ) → ((((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 𝐾 ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝑀 · 𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝐾 gcd (𝑀 · 𝑁)))) |
51 | 44, 1, 4, 50 | syl3anc 1370 |
. . 3
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ 𝐾 ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝑀 · 𝑁)) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝐾 gcd (𝑀 · 𝑁)))) |
52 | 39, 49, 51 | mp2and 696 |
. 2
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝐾 gcd (𝑀 · 𝑁))) |
53 | | dvdseq 16023 |
. 2
⊢ ((((𝐾 gcd (𝑀 · 𝑁)) ∈ ℕ0 ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∈ ℕ0) ∧ ((𝐾 gcd (𝑀 · 𝑁)) ∥ ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∧ ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁)) ∥ (𝐾 gcd (𝑀 · 𝑁)))) → (𝐾 gcd (𝑀 · 𝑁)) = ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁))) |
54 | 5, 8, 10, 52, 53 | syl22anc 836 |
1
⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 gcd 𝑁) = 1) → (𝐾 gcd (𝑀 · 𝑁)) = ((𝐾 gcd 𝑀) · (𝐾 gcd 𝑁))) |