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Theorem bezoutlem4 15259
Description: Lemma for bezout 15260. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Feb-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
bezout.1  |-  M  =  { z  e.  NN  |  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  z  =  ( ( A  x.  x )  +  ( B  x.  y
) ) }
bezout.3  |-  ( ph  ->  A  e.  ZZ )
bezout.4  |-  ( ph  ->  B  e.  ZZ )
bezout.2  |-  G  = inf ( M ,  RR ,  <  )
bezout.5  |-  ( ph  ->  -.  ( A  =  0  /\  B  =  0 ) )
Assertion
Ref Expression
bezoutlem4  |-  ( ph  ->  ( A  gcd  B
)  e.  M )
Distinct variable groups:    x, y,
z, A    x, B, y, z    x, G, y, z    ph, x, y, z   
x, M, y
Allowed substitution hint:    M( z)

Proof of Theorem bezoutlem4
Dummy variables  t 
s  u  v are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 bezout.3 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  A  e.  ZZ )
2 bezout.4 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  B  e.  ZZ )
3 gcddvds 15225 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  ZZ  /\  B  e.  ZZ )  ->  ( ( A  gcd  B )  ||  A  /\  ( A  gcd  B ) 
||  B ) )
41, 2, 3syl2anc 693 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( A  gcd  B )  ||  A  /\  ( A  gcd  B ) 
||  B ) )
54simpld 475 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( A  gcd  B
)  ||  A )
61, 2gcdcld 15230 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( A  gcd  B
)  e.  NN0 )
76nn0zd 11480 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( A  gcd  B
)  e.  ZZ )
8 divides 14985 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  gcd  B
)  e.  ZZ  /\  A  e.  ZZ )  ->  ( ( A  gcd  B )  ||  A  <->  E. s  e.  ZZ  ( s  x.  ( A  gcd  B
) )  =  A ) )
97, 1, 8syl2anc 693 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( A  gcd  B )  ||  A  <->  E. s  e.  ZZ  ( s  x.  ( A  gcd  B
) )  =  A ) )
105, 9mpbid 222 . . . . 5  |-  ( ph  ->  E. s  e.  ZZ  ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  =  A )
114simprd 479 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( A  gcd  B
)  ||  B )
12 divides 14985 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  gcd  B
)  e.  ZZ  /\  B  e.  ZZ )  ->  ( ( A  gcd  B )  ||  B  <->  E. t  e.  ZZ  ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  =  B ) )
137, 2, 12syl2anc 693 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( A  gcd  B )  ||  B  <->  E. t  e.  ZZ  ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  =  B ) )
1411, 13mpbid 222 . . . . 5  |-  ( ph  ->  E. t  e.  ZZ  ( t  x.  ( A  gcd  B ) )  =  B )
15 reeanv 3107 . . . . . 6  |-  ( E. s  e.  ZZ  E. t  e.  ZZ  (
( s  x.  ( A  gcd  B ) )  =  A  /\  (
t  x.  ( A  gcd  B ) )  =  B )  <->  ( E. s  e.  ZZ  (
s  x.  ( A  gcd  B ) )  =  A  /\  E. t  e.  ZZ  (
t  x.  ( A  gcd  B ) )  =  B ) )
16 bezout.1 . . . . . . . . . . 11  |-  M  =  { z  e.  NN  |  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  z  =  ( ( A  x.  x )  +  ( B  x.  y
) ) }
17 bezout.2 . . . . . . . . . . 11  |-  G  = inf ( M ,  RR ,  <  )
18 bezout.5 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  -.  ( A  =  0  /\  B  =  0 ) )
1916, 1, 2, 17, 18bezoutlem2 15257 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  G  e.  M )
20 oveq2 6658 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  u  ->  ( A  x.  x )  =  ( A  x.  u ) )
2120oveq1d 6665 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  u  ->  (
( A  x.  x
)  +  ( B  x.  y ) )  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  y
) ) )
2221eqeq2d 2632 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  u  ->  (
z  =  ( ( A  x.  x )  +  ( B  x.  y ) )  <->  z  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  y ) ) ) )
23 oveq2 6658 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  v  ->  ( B  x.  y )  =  ( B  x.  v ) )
2423oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  v  ->  (
( A  x.  u
)  +  ( B  x.  y ) )  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v
) ) )
2524eqeq2d 2632 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  v  ->  (
z  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  y ) )  <->  z  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v ) ) ) )
2622, 25cbvrex2v 3180 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  z  =  ( ( A  x.  x )  +  ( B  x.  y
) )  <->  E. u  e.  ZZ  E. v  e.  ZZ  z  =  ( ( A  x.  u
)  +  ( B  x.  v ) ) )
27 eqeq1 2626 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  =  G  ->  (
z  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v ) )  <->  G  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v ) ) ) )
28272rexbidv 3057 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  =  G  ->  ( E. u  e.  ZZ  E. v  e.  ZZ  z  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v
) )  <->  E. u  e.  ZZ  E. v  e.  ZZ  G  =  ( ( A  x.  u
)  +  ( B  x.  v ) ) ) )
2926, 28syl5bb 272 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  =  G  ->  ( E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  z  =  ( ( A  x.  x )  +  ( B  x.  y
) )  <->  E. u  e.  ZZ  E. v  e.  ZZ  G  =  ( ( A  x.  u
)  +  ( B  x.  v ) ) ) )
3029, 16elrab2 3366 . . . . . . . . . 10  |-  ( G  e.  M  <->  ( G  e.  NN  /\  E. u  e.  ZZ  E. v  e.  ZZ  G  =  ( ( A  x.  u
)  +  ( B  x.  v ) ) ) )
3119, 30sylib 208 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( G  e.  NN  /\ 
E. u  e.  ZZ  E. v  e.  ZZ  G  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v
) ) ) )
3231simprd 479 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  E. u  e.  ZZ  E. v  e.  ZZ  G  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v
) ) )
33 simprrl 804 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  s  e.  ZZ )
34 simprll 802 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  u  e.  ZZ )
3533, 34zmulcld 11488 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  (
s  x.  u )  e.  ZZ )
36 simprrr 805 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  t  e.  ZZ )
37 simprlr 803 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  v  e.  ZZ )
3836, 37zmulcld 11488 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  (
t  x.  v )  e.  ZZ )
3935, 38zaddcld 11486 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  (
( s  x.  u
)  +  ( t  x.  v ) )  e.  ZZ )
407adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  ( A  gcd  B )  e.  ZZ )
41 dvdsmul2 15004 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( s  x.  u )  +  ( t  x.  v ) )  e.  ZZ  /\  ( A  gcd  B )  e.  ZZ )  -> 
( A  gcd  B
)  ||  ( (
( s  x.  u
)  +  ( t  x.  v ) )  x.  ( A  gcd  B ) ) )
4239, 40, 41syl2anc 693 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  ( A  gcd  B )  ||  ( ( ( s  x.  u )  +  ( t  x.  v
) )  x.  ( A  gcd  B ) ) )
4335zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  (
s  x.  u )  e.  CC )
4438zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  (
t  x.  v )  e.  CC )
4540zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  ( A  gcd  B )  e.  CC )
4643, 44, 45adddird 10065 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  (
( ( s  x.  u )  +  ( t  x.  v ) )  x.  ( A  gcd  B ) )  =  ( ( ( s  x.  u )  x.  ( A  gcd  B ) )  +  ( ( t  x.  v
)  x.  ( A  gcd  B ) ) ) )
4733zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  s  e.  CC )
4834zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  u  e.  CC )
4947, 48, 45mul32d 10246 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  (
( s  x.  u
)  x.  ( A  gcd  B ) )  =  ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  u
) )
5036zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  t  e.  CC )
5137zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  v  e.  CC )
5250, 51, 45mul32d 10246 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  (
( t  x.  v
)  x.  ( A  gcd  B ) )  =  ( ( t  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  v
) )
5349, 52oveq12d 6668 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  (
( ( s  x.  u )  x.  ( A  gcd  B ) )  +  ( ( t  x.  v )  x.  ( A  gcd  B
) ) )  =  ( ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  u
)  +  ( ( t  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  v ) ) )
5446, 53eqtrd 2656 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  (
( ( s  x.  u )  +  ( t  x.  v ) )  x.  ( A  gcd  B ) )  =  ( ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  u )  +  ( ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  x.  v
) ) )
5542, 54breqtrd 4679 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  ( A  gcd  B )  ||  ( ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  u
)  +  ( ( t  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  v ) ) )
56 oveq1 6657 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  =  A  ->  (
( s  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  u )  =  ( A  x.  u
) )
57 oveq1 6657 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( t  x.  ( A  gcd  B ) )  =  B  ->  (
( t  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  v )  =  ( B  x.  v
) )
5856, 57oveqan12d 6669 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  =  A  /\  (
t  x.  ( A  gcd  B ) )  =  B )  -> 
( ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  u
)  +  ( ( t  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  v ) )  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v
) ) )
5958breq2d 4665 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  =  A  /\  (
t  x.  ( A  gcd  B ) )  =  B )  -> 
( ( A  gcd  B )  ||  ( ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  x.  u )  +  ( ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  x.  v
) )  <->  ( A  gcd  B )  ||  (
( A  x.  u
)  +  ( B  x.  v ) ) ) )
6055, 59syl5ibcom 235 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  (
( ( s  x.  ( A  gcd  B
) )  =  A  /\  ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  =  B )  ->  ( A  gcd  B )  ||  (
( A  x.  u
)  +  ( B  x.  v ) ) ) )
61 breq2 4657 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( G  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v
) )  ->  (
( A  gcd  B
)  ||  G  <->  ( A  gcd  B )  ||  (
( A  x.  u
)  +  ( B  x.  v ) ) ) )
6261imbi2d 330 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( G  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v
) )  ->  (
( ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  =  A  /\  ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  =  B )  ->  ( A  gcd  B )  ||  G
)  <->  ( ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  =  A  /\  (
t  x.  ( A  gcd  B ) )  =  B )  -> 
( A  gcd  B
)  ||  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v ) ) ) ) )
6360, 62syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( (
u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ )  /\  ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ ) ) )  ->  ( G  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v ) )  -> 
( ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  =  A  /\  ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  =  B )  ->  ( A  gcd  B )  ||  G
) ) )
6463expr 643 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ ) )  -> 
( ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ )  ->  ( G  =  ( ( A  x.  u )  +  ( B  x.  v ) )  -> 
( ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  =  A  /\  ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  =  B )  ->  ( A  gcd  B )  ||  G
) ) ) )
6564com23 86 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( u  e.  ZZ  /\  v  e.  ZZ ) )  -> 
( G  =  ( ( A  x.  u
)  +  ( B  x.  v ) )  ->  ( ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ )  ->  (
( ( s  x.  ( A  gcd  B
) )  =  A  /\  ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  =  B )  ->  ( A  gcd  B )  ||  G
) ) ) )
6665rexlimdvva 3038 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( E. u  e.  ZZ  E. v  e.  ZZ  G  =  ( ( A  x.  u
)  +  ( B  x.  v ) )  ->  ( ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ )  ->  (
( ( s  x.  ( A  gcd  B
) )  =  A  /\  ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  =  B )  ->  ( A  gcd  B )  ||  G
) ) ) )
6732, 66mpd 15 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( s  e.  ZZ  /\  t  e.  ZZ )  ->  (
( ( s  x.  ( A  gcd  B
) )  =  A  /\  ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  =  B )  ->  ( A  gcd  B )  ||  G
) ) )
6867rexlimdvv 3037 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( E. s  e.  ZZ  E. t  e.  ZZ  ( ( s  x.  ( A  gcd  B ) )  =  A  /\  ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  =  B )  ->  ( A  gcd  B )  ||  G
) )
6915, 68syl5bir 233 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( E. s  e.  ZZ  ( s  x.  ( A  gcd  B
) )  =  A  /\  E. t  e.  ZZ  ( t  x.  ( A  gcd  B
) )  =  B )  ->  ( A  gcd  B )  ||  G
) )
7010, 14, 69mp2and 715 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( A  gcd  B
)  ||  G )
7131simpld 475 . . . . 5  |-  ( ph  ->  G  e.  NN )
72 dvdsle 15032 . . . . 5  |-  ( ( ( A  gcd  B
)  e.  ZZ  /\  G  e.  NN )  ->  ( ( A  gcd  B )  ||  G  -> 
( A  gcd  B
)  <_  G )
)
737, 71, 72syl2anc 693 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( A  gcd  B )  ||  G  -> 
( A  gcd  B
)  <_  G )
)
7470, 73mpd 15 . . 3  |-  ( ph  ->  ( A  gcd  B
)  <_  G )
75 breq2 4657 . . . . 5  |-  ( A  =  0  ->  ( G  ||  A  <->  G  ||  0
) )
7616, 1, 2bezoutlem1 15256 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( A  =/=  0  ->  ( abs `  A
)  e.  M ) )
7716, 1, 2, 17, 18bezoutlem3 15258 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( abs `  A
)  e.  M  ->  G  ||  ( abs `  A
) ) )
7876, 77syld 47 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( A  =/=  0  ->  G  ||  ( abs `  A ) ) )
7971nnzd 11481 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  G  e.  ZZ )
80 dvdsabsb 15001 . . . . . . . 8  |-  ( ( G  e.  ZZ  /\  A  e.  ZZ )  ->  ( G  ||  A  <->  G 
||  ( abs `  A
) ) )
8179, 1, 80syl2anc 693 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( G  ||  A  <->  G 
||  ( abs `  A
) ) )
8278, 81sylibrd 249 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( A  =/=  0  ->  G  ||  A ) )
8382imp 445 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  A  =/=  0 )  ->  G  ||  A )
84 dvds0 14997 . . . . . 6  |-  ( G  e.  ZZ  ->  G  ||  0 )
8579, 84syl 17 . . . . 5  |-  ( ph  ->  G  ||  0 )
8675, 83, 85pm2.61ne 2879 . . . 4  |-  ( ph  ->  G  ||  A )
87 breq2 4657 . . . . 5  |-  ( B  =  0  ->  ( G  ||  B  <->  G  ||  0
) )
88 eqid 2622 . . . . . . . . . 10  |-  { z  e.  NN  |  E. y  e.  ZZ  E. x  e.  ZZ  z  =  ( ( B  x.  y
)  +  ( A  x.  x ) ) }  =  { z  e.  NN  |  E. y  e.  ZZ  E. x  e.  ZZ  z  =  ( ( B  x.  y
)  +  ( A  x.  x ) ) }
8988, 2, 1bezoutlem1 15256 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( B  =/=  0  ->  ( abs `  B
)  e.  { z  e.  NN  |  E. y  e.  ZZ  E. x  e.  ZZ  z  =  ( ( B  x.  y
)  +  ( A  x.  x ) ) } ) )
90 rexcom 3099 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  z  =  ( ( A  x.  x )  +  ( B  x.  y
) )  <->  E. y  e.  ZZ  E. x  e.  ZZ  z  =  ( ( A  x.  x
)  +  ( B  x.  y ) ) )
911zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  A  e.  CC )
9291adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ ) )  ->  A  e.  CC )
93 zcn 11382 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  e.  ZZ  ->  x  e.  CC )
9493ad2antll 765 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ ) )  ->  x  e.  CC )
9592, 94mulcld 10060 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ ) )  -> 
( A  x.  x
)  e.  CC )
962zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  B  e.  CC )
9796adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ ) )  ->  B  e.  CC )
98 zcn 11382 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  e.  ZZ  ->  y  e.  CC )
9998ad2antrl 764 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ ) )  -> 
y  e.  CC )
10097, 99mulcld 10060 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ ) )  -> 
( B  x.  y
)  e.  CC )
10195, 100addcomd 10238 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ ) )  -> 
( ( A  x.  x )  +  ( B  x.  y ) )  =  ( ( B  x.  y )  +  ( A  x.  x ) ) )
102101eqeq2d 2632 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ ) )  -> 
( z  =  ( ( A  x.  x
)  +  ( B  x.  y ) )  <-> 
z  =  ( ( B  x.  y )  +  ( A  x.  x ) ) ) )
1031022rexbidva 3056 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( E. y  e.  ZZ  E. x  e.  ZZ  z  =  ( ( A  x.  x
)  +  ( B  x.  y ) )  <->  E. y  e.  ZZ  E. x  e.  ZZ  z  =  ( ( B  x.  y )  +  ( A  x.  x
) ) ) )
10490, 103syl5bb 272 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  z  =  ( ( A  x.  x
)  +  ( B  x.  y ) )  <->  E. y  e.  ZZ  E. x  e.  ZZ  z  =  ( ( B  x.  y )  +  ( A  x.  x
) ) ) )
105104rabbidv 3189 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  { z  e.  NN  |  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  ZZ  z  =  ( ( A  x.  x )  +  ( B  x.  y
) ) }  =  { z  e.  NN  |  E. y  e.  ZZ  E. x  e.  ZZ  z  =  ( ( B  x.  y )  +  ( A  x.  x
) ) } )
10616, 105syl5eq 2668 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  M  =  { z  e.  NN  |  E. y  e.  ZZ  E. x  e.  ZZ  z  =  ( ( B  x.  y
)  +  ( A  x.  x ) ) } )
107106eleq2d 2687 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( abs `  B
)  e.  M  <->  ( abs `  B )  e.  {
z  e.  NN  |  E. y  e.  ZZ  E. x  e.  ZZ  z  =  ( ( B  x.  y )  +  ( A  x.  x
) ) } ) )
10889, 107sylibrd 249 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( B  =/=  0  ->  ( abs `  B
)  e.  M ) )
10916, 1, 2, 17, 18bezoutlem3 15258 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( abs `  B
)  e.  M  ->  G  ||  ( abs `  B
) ) )
110108, 109syld 47 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( B  =/=  0  ->  G  ||  ( abs `  B ) ) )
111 dvdsabsb 15001 . . . . . . . 8  |-  ( ( G  e.  ZZ  /\  B  e.  ZZ )  ->  ( G  ||  B  <->  G 
||  ( abs `  B
) ) )
11279, 2, 111syl2anc 693 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( G  ||  B  <->  G 
||  ( abs `  B
) ) )
113110, 112sylibrd 249 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( B  =/=  0  ->  G  ||  B ) )
114113imp 445 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  B  =/=  0 )  ->  G  ||  B )
11587, 114, 85pm2.61ne 2879 . . . 4  |-  ( ph  ->  G  ||  B )
116 dvdslegcd 15226 . . . . 5  |-  ( ( ( G  e.  ZZ  /\  A  e.  ZZ  /\  B  e.  ZZ )  /\  -.  ( A  =  0  /\  B  =  0 ) )  -> 
( ( G  ||  A  /\  G  ||  B
)  ->  G  <_  ( A  gcd  B ) ) )
11779, 1, 2, 18, 116syl31anc 1329 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( G  ||  A  /\  G  ||  B
)  ->  G  <_  ( A  gcd  B ) ) )
11886, 115, 117mp2and 715 . . 3  |-  ( ph  ->  G  <_  ( A  gcd  B ) )
1196nn0red 11352 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( A  gcd  B
)  e.  RR )
12071nnred 11035 . . . 4  |-  ( ph  ->  G  e.  RR )
121119, 120letri3d 10179 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( A  gcd  B )  =  G  <->  ( ( A  gcd  B )  <_  G  /\  G  <_  ( A  gcd  B ) ) ) )
12274, 118, 121mpbir2and 957 . 2  |-  ( ph  ->  ( A  gcd  B
)  =  G )
123122, 19eqeltrd 2701 1  |-  ( ph  ->  ( A  gcd  B
)  e.  M )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794   E.wrex 2913   {crab 2916   class class class wbr 4653   ` cfv 5888  (class class class)co 6650  infcinf 8347   CCcc 9934   RRcr 9935   0cc0 9936    + caddc 9939    x. cmul 9941    < clt 10074    <_ cle 10075   NNcn 11020   ZZcz 11377   abscabs 13974    || cdvds 14983    gcd cgcd 15216
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-sup 8348  df-inf 8349  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-rp 11833  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-dvds 14984  df-gcd 15217
This theorem is referenced by:  bezout  15260
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