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

Theorem divgcdcoprmex 15553
Description: Integers divided by gcd are coprime (see ProofWiki "Integers Divided by GCD are Coprime", 11-Jul-2021, https://proofwiki.org/wiki/Integers_Divided_by_GCD_are_Coprime): Any pair of integers, not both zero, can be reduced to a pair of coprime ones by dividing them by their gcd. (Contributed by AV, 12-Jul-2021.)
Assertion
Ref Expression
divgcdcoprmex ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,𝑏   𝐵,𝑎,𝑏   𝑀,𝑎,𝑏

Proof of Theorem divgcdcoprmex
StepHypRef Expression
1 simpl 474 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) → 𝐵 ∈ ℤ)
21anim2i 594 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ))
3 zeqzmulgcd 15405 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)))
42, 3syl 17 . . 3 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)))
543adant3 1124 . 2 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)))
6 zeqzmulgcd 15405 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
76adantlr 753 . . . 4 (((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
87ancoms 468 . . 3 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
983adant3 1124 . 2 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
10 reeanv 3233 . . 3 (∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) ↔ (∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))))
11 zcn 11545 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 ∈ ℤ → 𝑎 ∈ ℂ)
1211adantl 473 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → 𝑎 ∈ ℂ)
13 gcdcl 15401 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
142, 13syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
1514nn0cnd 11516 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
16153adant3 1124 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
1716adantr 472 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
1812, 17mulcomd 10224 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑎))
19 simp3 1130 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵))
2019eqcomd 2754 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) = 𝑀)
2120oveq1d 6816 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑎) = (𝑀 · 𝑎))
2221adantr 472 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑎) = (𝑀 · 𝑎))
2318, 22eqtrd 2782 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎))
2423ad2antrr 764 . . . . . . . 8 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎))
25 eqeq1 2752 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ↔ (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎)))
2625adantr 472 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ↔ (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎)))
2726adantl 473 . . . . . . . 8 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ↔ (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑀 · 𝑎)))
2824, 27mpbird 247 . . . . . . 7 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → 𝐴 = (𝑀 · 𝑎))
29 simpr 479 . . . . . . . 8 ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
302ancomd 466 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ))
31 gcdcom 15408 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (𝐵 gcd 𝐴) = (𝐴 gcd 𝐵))
3230, 31syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐵 gcd 𝐴) = (𝐴 gcd 𝐵))
33323adant3 1124 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐵 gcd 𝐴) = (𝐴 gcd 𝐵))
3433oveq2d 6817 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)))
3534adantr 472 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)))
36 zcn 11545 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏 ∈ ℤ → 𝑏 ∈ ℂ)
3736adantl 473 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑏 ∈ ℂ)
38143adant3 1124 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
3938adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
4039nn0cnd 11516 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
4137, 40mulcomd 10224 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)) = ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑏))
4220adantr 472 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) = 𝑀)
4342oveq1d 6816 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) · 𝑏) = (𝑀 · 𝑏))
4435, 41, 433eqtrd 2786 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑀 · 𝑏))
4544adantlr 753 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) = (𝑀 · 𝑏))
4629, 45sylan9eqr 2804 . . . . . . 7 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → 𝐵 = (𝑀 · 𝑏))
47 zcn 11545 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℤ → 𝐴 ∈ ℂ)
48473ad2ant1 1125 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℂ)
4948ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝐴 ∈ ℂ)
5012adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑎 ∈ ℂ)
51 simp1 1128 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℤ)
5213ad2ant2 1126 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℤ)
5351, 52gcdcld 15403 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℕ0)
5453nn0cnd 11516 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
5554ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ∈ ℂ)
56 gcdeq0 15411 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) = 0 ↔ (𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0)))
57 simpr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 = 0 ∧ 𝐵 = 0) → 𝐵 = 0)
5856, 57syl6bi 243 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ((𝐴 gcd 𝐵) = 0 → 𝐵 = 0))
5958necon3d 2941 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐵 ≠ 0 → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0))
6059impr 650 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0)
61603adant3 1124 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0)
6261ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) ≠ 0)
6349, 50, 55, 62divmul3d 10998 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵))))
6463bicomd 213 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ↔ (𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎))
65 zcn 11545 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 ∈ ℤ → 𝐵 ∈ ℂ)
6665adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) → 𝐵 ∈ ℂ)
67663ad2ant2 1126 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℂ)
6867ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝐵 ∈ ℂ)
6936adantl 473 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → 𝑏 ∈ ℂ)
7068, 69, 55, 62divmul3d 10998 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏𝐵 = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵))))
7123adant3 1124 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ))
72 gcdcom 15408 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) = (𝐵 gcd 𝐴))
7371, 72syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 gcd 𝐵) = (𝐵 gcd 𝐴))
7473ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐴 gcd 𝐵) = (𝐵 gcd 𝐴))
7574oveq2d 6817 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)) = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))
7675eqeq2d 2758 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐵 = (𝑏 · (𝐴 gcd 𝐵)) ↔ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))))
7770, 76bitr2d 269 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)) ↔ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏))
7864, 77anbi12d 749 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) ↔ ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏)))
79 3anass 1081 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ↔ (𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)))
8079biimpri 218 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0))
81803adant3 1124 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0))
82 divgcdcoprm0 15552 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = 1)
8381, 82syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = 1)
84 oveq12 6810 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → ((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = (𝑎 gcd 𝑏))
8584eqeq1d 2750 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) gcd (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵))) = 1 ↔ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
8683, 85syl5ibcom 235 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
8786ad2antrr 764 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → (((𝐴 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑎 ∧ (𝐵 / (𝐴 gcd 𝐵)) = 𝑏) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
8878, 87sylbid 230 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
8988imp 444 . . . . . . 7 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝑎 gcd 𝑏) = 1)
9028, 46, 893jca 1403 . . . . . 6 (((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) ∧ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴)))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
9190ex 449 . . . . 5 ((((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ ℤ) → ((𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
9291reximdva 3143 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) → (∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
9392reximdva 3143 . . 3 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → (∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
9410, 93syl5bir 233 . 2 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ((∃𝑎 ∈ ℤ 𝐴 = (𝑎 · (𝐴 gcd 𝐵)) ∧ ∃𝑏 ∈ ℤ 𝐵 = (𝑏 · (𝐵 gcd 𝐴))) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1)))
955, 9, 94mp2and 717 1 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝑀 = (𝐴 gcd 𝐵)) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ ℤ (𝐴 = (𝑀 · 𝑎) ∧ 𝐵 = (𝑀 · 𝑏) ∧ (𝑎 gcd 𝑏) = 1))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1620  wcel 2127  wne 2920  wrex 3039  (class class class)co 6801  cc 10097  0cc0 10099  1c1 10100   · cmul 10104   / cdiv 10847  0cn0 11455  cz 11540   gcd cgcd 15389
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1859  ax-4 1874  ax-5 1976  ax-6 2042  ax-7 2078  ax-8 2129  ax-9 2136  ax-10 2156  ax-11 2171  ax-12 2184  ax-13 2379  ax-ext 2728  ax-sep 4921  ax-nul 4929  ax-pow 4980  ax-pr 5043  ax-un 7102  ax-cnex 10155  ax-resscn 10156  ax-1cn 10157  ax-icn 10158  ax-addcl 10159  ax-addrcl 10160  ax-mulcl 10161  ax-mulrcl 10162  ax-mulcom 10163  ax-addass 10164  ax-mulass 10165  ax-distr 10166  ax-i2m1 10167  ax-1ne0 10168  ax-1rid 10169  ax-rnegex 10170  ax-rrecex 10171  ax-cnre 10172  ax-pre-lttri 10173  ax-pre-lttrn 10174  ax-pre-ltadd 10175  ax-pre-mulgt0 10176  ax-pre-sup 10177
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1623  df-ex 1842  df-nf 1847  df-sb 2035  df-eu 2599  df-mo 2600  df-clab 2735  df-cleq 2741  df-clel 2744  df-nfc 2879  df-ne 2921  df-nel 3024  df-ral 3043  df-rex 3044  df-reu 3045  df-rmo 3046  df-rab 3047  df-v 3330  df-sbc 3565  df-csb 3663  df-dif 3706  df-un 3708  df-in 3710  df-ss 3717  df-pss 3719  df-nul 4047  df-if 4219  df-pw 4292  df-sn 4310  df-pr 4312  df-tp 4314  df-op 4316  df-uni 4577  df-iun 4662  df-br 4793  df-opab 4853  df-mpt 4870  df-tr 4893  df-id 5162  df-eprel 5167  df-po 5175  df-so 5176  df-fr 5213  df-we 5215  df-xp 5260  df-rel 5261  df-cnv 5262  df-co 5263  df-dm 5264  df-rn 5265  df-res 5266  df-ima 5267  df-pred 5829  df-ord 5875  df-on 5876  df-lim 5877  df-suc 5878  df-iota 6000  df-fun 6039  df-fn 6040  df-f 6041  df-f1 6042  df-fo 6043  df-f1o 6044  df-fv 6045  df-riota 6762  df-ov 6804  df-oprab 6805  df-mpt2 6806  df-om 7219  df-2nd 7322  df-wrecs 7564  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-er 7899  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-sup 8501  df-inf 8502  df-pnf 10239  df-mnf 10240  df-xr 10241  df-ltxr 10242  df-le 10243  df-sub 10431  df-neg 10432  df-div 10848  df-nn 11184  df-2 11242  df-3 11243  df-n0 11456  df-z 11541  df-uz 11851  df-rp 11997  df-fl 12758  df-mod 12834  df-seq 12967  df-exp 13026  df-cj 14009  df-re 14010  df-im 14011  df-sqrt 14145  df-abs 14146  df-dvds 15154  df-gcd 15390
This theorem is referenced by:  cncongr1  15554
  Copyright terms: Public domain W3C validator