MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  divalglem8 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem divalglem8 15325
Description: Lemma for divalg 15328. (Contributed by Paul Chapman, 21-Mar-2011.)
Hypotheses
Ref Expression
divalglem8.1 𝑁 ∈ ℤ
divalglem8.2 𝐷 ∈ ℤ
divalglem8.3 𝐷 ≠ 0
divalglem8.4 𝑆 = {𝑟 ∈ ℕ0𝐷 ∥ (𝑁𝑟)}
Assertion
Ref Expression
divalglem8 (((𝑋𝑆𝑌𝑆) ∧ (𝑋 < (abs‘𝐷) ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷))) → (𝐾 ∈ ℤ → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → 𝑋 = 𝑌)))
Distinct variable groups:   𝐷,𝑟   𝑁,𝑟
Allowed substitution hints:   𝑆(𝑟)   𝐾(𝑟)   𝑋(𝑟)   𝑌(𝑟)

Proof of Theorem divalglem8
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 divalglem8.4 . . . . . . . . . . . . 13 𝑆 = {𝑟 ∈ ℕ0𝐷 ∥ (𝑁𝑟)}
2 ssrab2 3828 . . . . . . . . . . . . 13 {𝑟 ∈ ℕ0𝐷 ∥ (𝑁𝑟)} ⊆ ℕ0
31, 2eqsstri 3776 . . . . . . . . . . . 12 𝑆 ⊆ ℕ0
4 nn0sscn 11489 . . . . . . . . . . . 12 0 ⊆ ℂ
53, 4sstri 3753 . . . . . . . . . . 11 𝑆 ⊆ ℂ
65sseli 3740 . . . . . . . . . 10 (𝑌𝑆𝑌 ∈ ℂ)
75sseli 3740 . . . . . . . . . 10 (𝑋𝑆𝑋 ∈ ℂ)
8 divalglem8.2 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐷 ∈ ℤ
9 divalglem8.3 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐷 ≠ 0
10 nnabscl 14264 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ≠ 0) → (abs‘𝐷) ∈ ℕ)
118, 9, 10mp2an 710 . . . . . . . . . . . . 13 (abs‘𝐷) ∈ ℕ
1211nnzi 11593 . . . . . . . . . . . 12 (abs‘𝐷) ∈ ℤ
13 zmulcl 11618 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℤ ∧ (abs‘𝐷) ∈ ℤ) → (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℤ)
1412, 13mpan2 709 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℤ)
1514zcnd 11675 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℂ)
16 subadd 10476 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ∈ ℂ ∧ (𝐾 · (abs‘𝐷)) ∈ ℂ) → ((𝑌𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌))
176, 7, 15, 16syl3an 1164 . . . . . . . . 9 ((𝑌𝑆𝑋𝑆𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑌𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌))
18173com12 1118 . . . . . . . 8 ((𝑋𝑆𝑌𝑆𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑌𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌))
19 eqcom 2767 . . . . . . . 8 ((𝑌𝑋) = (𝐾 · (abs‘𝐷)) ↔ (𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋))
20 eqcom 2767 . . . . . . . 8 ((𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) = 𝑌𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))))
2118, 19, 203bitr3g 302 . . . . . . 7 ((𝑋𝑆𝑌𝑆𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ↔ 𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))))
22213adant1r 1188 . . . . . 6 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝑌𝑆𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ↔ 𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))))
23223adant2r 1192 . . . . 5 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ↔ 𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))))
24 breq1 4807 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑌 → (𝑧 < (abs‘𝐷) ↔ 𝑌 < (abs‘𝐷)))
25 eleq1 2827 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑌 → (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ 𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
2624, 25imbi12d 333 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 𝑌 → ((𝑧 < (abs‘𝐷) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))) ↔ (𝑌 < (abs‘𝐷) → 𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))))
273sseli 3740 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧𝑆𝑧 ∈ ℕ0)
28 elnn0z 11582 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 ∈ ℕ0 ↔ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧))
2927, 28sylib 208 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧𝑆 → (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧))
3029anim1i 593 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧𝑆𝑧 < (abs‘𝐷)) → ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧) ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)))
31 df-3an 1074 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧𝑧 < (abs‘𝐷)) ↔ ((𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧) ∧ 𝑧 < (abs‘𝐷)))
3230, 31sylibr 224 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧𝑆𝑧 < (abs‘𝐷)) → (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧𝑧 < (abs‘𝐷)))
33 0z 11580 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ ℤ
34 elfzm11 12604 . . . . . . . . . . . . . 14 ((0 ∈ ℤ ∧ (abs‘𝐷) ∈ ℤ) → (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧𝑧 < (abs‘𝐷))))
3533, 12, 34mp2an 710 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑧𝑧 < (abs‘𝐷)))
3632, 35sylibr 224 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧𝑆𝑧 < (abs‘𝐷)) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))
3736ex 449 . . . . . . . . . . 11 (𝑧𝑆 → (𝑧 < (abs‘𝐷) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
3826, 37vtoclga 3412 . . . . . . . . . 10 (𝑌𝑆 → (𝑌 < (abs‘𝐷) → 𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
39 eleq1 2827 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → (𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4039biimpd 219 . . . . . . . . . 10 (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → (𝑌 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) → (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4138, 40sylan9 692 . . . . . . . . 9 ((𝑌𝑆𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷)))) → (𝑌 < (abs‘𝐷) → (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4241impancom 455 . . . . . . . 8 ((𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
43423ad2ant2 1129 . . . . . . 7 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
44 breq1 4807 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑋 → (𝑧 < (abs‘𝐷) ↔ 𝑋 < (abs‘𝐷)))
45 eleq1 2827 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑋 → (𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ↔ 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4644, 45imbi12d 333 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑋 → ((𝑧 < (abs‘𝐷) → 𝑧 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))) ↔ (𝑋 < (abs‘𝐷) → 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))))
4746, 37vtoclga 3412 . . . . . . . . . . 11 (𝑋𝑆 → (𝑋 < (abs‘𝐷) → 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
4847imp 444 . . . . . . . . . 10 ((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) → 𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)))
498, 9divalglem7 15324 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐾 ≠ 0 → ¬ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
5048, 49sylan 489 . . . . . . . . 9 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐾 ≠ 0 → ¬ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
51503adant2 1126 . . . . . . . 8 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐾 ≠ 0 → ¬ (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1))))
5251con2d 129 . . . . . . 7 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) ∈ (0...((abs‘𝐷) − 1)) → ¬ 𝐾 ≠ 0))
5343, 52syld 47 . . . . . 6 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → ¬ 𝐾 ≠ 0))
54 df-ne 2933 . . . . . . 7 (𝐾 ≠ 0 ↔ ¬ 𝐾 = 0)
5554con2bii 346 . . . . . 6 (𝐾 = 0 ↔ ¬ 𝐾 ≠ 0)
5653, 55syl6ibr 242 . . . . 5 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑌 = (𝑋 + (𝐾 · (abs‘𝐷))) → 𝐾 = 0))
5723, 56sylbid 230 . . . 4 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → 𝐾 = 0))
58 oveq1 6820 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 = 0 → (𝐾 · (abs‘𝐷)) = (0 · (abs‘𝐷)))
5911nncni 11222 . . . . . . . . . . . 12 (abs‘𝐷) ∈ ℂ
6059mul02i 10417 . . . . . . . . . . 11 (0 · (abs‘𝐷)) = 0
6158, 60syl6eq 2810 . . . . . . . . . 10 (𝐾 = 0 → (𝐾 · (abs‘𝐷)) = 0)
6261eqeq1d 2762 . . . . . . . . 9 (𝐾 = 0 → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ↔ 0 = (𝑌𝑋)))
6362biimpac 504 . . . . . . . 8 (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 0 = (𝑌𝑋))
64 subeq0 10499 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ∈ ℂ) → ((𝑌𝑋) = 0 ↔ 𝑌 = 𝑋))
656, 7, 64syl2anr 496 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝑆𝑌𝑆) → ((𝑌𝑋) = 0 ↔ 𝑌 = 𝑋))
66 eqcom 2767 . . . . . . . . 9 ((𝑌𝑋) = 0 ↔ 0 = (𝑌𝑋))
67 eqcom 2767 . . . . . . . . 9 (𝑌 = 𝑋𝑋 = 𝑌)
6865, 66, 673bitr3g 302 . . . . . . . 8 ((𝑋𝑆𝑌𝑆) → (0 = (𝑌𝑋) ↔ 𝑋 = 𝑌))
6963, 68syl5ib 234 . . . . . . 7 ((𝑋𝑆𝑌𝑆) → (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 𝑋 = 𝑌))
7069ad2ant2r 800 . . . . . 6 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷))) → (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 𝑋 = 𝑌))
71703adant3 1127 . . . . 5 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) ∧ 𝐾 = 0) → 𝑋 = 𝑌))
7271expd 451 . . . 4 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → (𝐾 = 0 → 𝑋 = 𝑌)))
7357, 72mpdd 43 . . 3 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷)) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → 𝑋 = 𝑌))
74733expia 1115 . 2 (((𝑋𝑆𝑋 < (abs‘𝐷)) ∧ (𝑌𝑆𝑌 < (abs‘𝐷))) → (𝐾 ∈ ℤ → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → 𝑋 = 𝑌)))
7574an4s 904 1 (((𝑋𝑆𝑌𝑆) ∧ (𝑋 < (abs‘𝐷) ∧ 𝑌 < (abs‘𝐷))) → (𝐾 ∈ ℤ → ((𝐾 · (abs‘𝐷)) = (𝑌𝑋) → 𝑋 = 𝑌)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  wne 2932  {crab 3054   class class class wbr 4804  cfv 6049  (class class class)co 6813  cc 10126  0cc0 10128  1c1 10129   + caddc 10131   · cmul 10133   < clt 10266  cle 10267  cmin 10458  cn 11212  0cn0 11484  cz 11569  ...cfz 12519  abscabs 14173  cdvds 15182
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205  ax-pre-sup 10206
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-er 7911  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-sup 8513  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-div 10877  df-nn 11213  df-2 11271  df-3 11272  df-n0 11485  df-z 11570  df-uz 11880  df-rp 12026  df-fz 12520  df-seq 12996  df-exp 13055  df-cj 14038  df-re 14039  df-im 14040  df-sqrt 14174  df-abs 14175
This theorem is referenced by:  divalglem9  15326
  Copyright terms: Public domain W3C validator