Theorem zdivgd 42946

Description: Two ways to express "𝑁 is an integer multiple of 𝑀". Originally a subproof of zdiv 12643. (Contributed by SN, 25-Apr-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
zdivgd.1	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ)
zdivgd.2	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
zdivgd.3	⊢ (𝜑 → 𝑀 ≠ 0)

Assertion

Ref	Expression
zdivgd	⊢ (𝜑 → (∃𝑘 ∈ ℤ (𝑀 · 𝑘) = 𝑁 ↔ (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ))

Distinct variable groups:   𝜑,𝑘   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁

Proof of Theorem zdivgd

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zcn 12573	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → 𝑘 ∈ ℂ)
2	1	adantl 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑘 ∈ ℂ)
3		zdivgd.1	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ)
4	3	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℂ)
5		zdivgd.3	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ≠ 0)
6	5	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → 𝑀 ≠ 0)
7	2, 4, 6	divcan3d 11972	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((𝑀 · 𝑘) / 𝑀) = 𝑘)
8		oveq1 7403	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 · 𝑘) = 𝑁 → ((𝑀 · 𝑘) / 𝑀) = (𝑁 / 𝑀))
9	7, 8	sylan9req 2818	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 · 𝑘) = 𝑁) → 𝑘 = (𝑁 / 𝑀))
10		simplr 778	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 · 𝑘) = 𝑁) → 𝑘 ∈ ℤ)
11	9, 10	eqeltrrd 2863	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 · 𝑘) = 𝑁) → (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ)
12	11	rexlimdva2 3165	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑘 ∈ ℤ (𝑀 · 𝑘) = 𝑁 → (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ))
13		zdivgd.2	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
14	13, 3, 5	divcan2d 11969	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑀 · (𝑁 / 𝑀)) = 𝑁)
15		oveq2 7404	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = (𝑁 / 𝑀) → (𝑀 · 𝑘) = (𝑀 · (𝑁 / 𝑀)))
16	15	eqeq1d 2764	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = (𝑁 / 𝑀) → ((𝑀 · 𝑘) = 𝑁 ↔ (𝑀 · (𝑁 / 𝑀)) = 𝑁))
17	16	rspcev 3581	. . . 4 ⊢ (((𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ ∧ (𝑀 · (𝑁 / 𝑀)) = 𝑁) → ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑀 · 𝑘) = 𝑁)
18	17	ex 416	. . 3 ⊢ ((𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ → ((𝑀 · (𝑁 / 𝑀)) = 𝑁 → ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑀 · 𝑘) = 𝑁))
19	14, 18	syl5com 31	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ → ∃𝑘 ∈ ℤ (𝑀 · 𝑘) = 𝑁))
20	12, 19	impbid 214	1 ⊢ (𝜑 → (∃𝑘 ∈ ℤ (𝑀 · 𝑘) = 𝑁 ↔ (𝑁 / 𝑀) ∈ ℤ))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 399   = wceq 1560   ∈ wcel 2142   ≠ wne 2957  ∃wrex 3086  (class class class)co 7396  ℂcc 11071  0cc0 11073   · cmul 11078   / cdiv 11844  ℤcz 12568

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1815  ax-4 1829  ax-5 1930  ax-6 1987  ax-7 2028  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5322  ax-pr 5390  ax-un 7718  ax-resscn 11130  ax-1cn 11131  ax-icn 11132  ax-addcl 11133  ax-addrcl 11134  ax-mulcl 11135  ax-mulrcl 11136  ax-mulcom 11137  ax-addass 11138  ax-mulass 11139  ax-distr 11140  ax-i2m1 11141  ax-1ne0 11142  ax-1rid 11143  ax-rnegex 11144  ax-rrecex 11145  ax-cnre 11146  ax-pre-lttri 11147  ax-pre-lttrn 11148  ax-pre-ltadd 11149  ax-pre-mulgt0 11150

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1099  df-3an 1100  df-tru 1563  df-fal 1573  df-ex 1800  df-nf 1804  df-sb 2091  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3456  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-nul 4286  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-id 5542  df-po 5555  df-so 5556  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-iota 6477  df-fun 6523  df-fn 6524  df-f 6525  df-f1 6526  df-fo 6527  df-f1o 6528  df-fv 6529  df-riota 7353  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-er 8678  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-pnf 11218  df-mnf 11219  df-xr 11220  df-ltxr 11221  df-le 11222  df-sub 11416  df-neg 11417  df-div 11845  df-z 12569

This theorem is referenced by:  ef11d  42948