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Theorem lcmfunsnlem2 15353
Description: Lemma for lcmfunsn 15357 and lcmfunsnlem 15354 (Induction step part 2). (Contributed by AV, 26-Aug-2020.)
Assertion
Ref Expression
lcmfunsnlem2  |-  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
) )
Distinct variable groups:    y, m, z    k, n, y, z, m

Proof of Theorem lcmfunsnlem2
StepHypRef Expression
1 nfv 1843 . . 3  |-  F/ n
( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )
2 nfv 1843 . . . 4  |-  F/ n A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )
3 nfra1 2941 . . . 4  |-  F/ n A. n  e.  ZZ  (lcm `
 ( y  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  y ) lcm  n )
42, 3nfan 1828 . . 3  |-  F/ n
( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) )
51, 4nfan 1828 . 2  |-  F/ n
( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )
6 0z 11388 . . . . 5  |-  0  e.  ZZ
7 eqoreldif 4225 . . . . 5  |-  ( 0  e.  ZZ  ->  (
n  e.  ZZ  <->  ( n  =  0  \/  n  e.  ( ZZ  \  {
0 } ) ) ) )
86, 7ax-mp 5 . . . 4  |-  ( n  e.  ZZ  <->  ( n  =  0  \/  n  e.  ( ZZ  \  {
0 } ) ) )
9 simp2 1062 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  y  C_  ZZ )
10 snssi 4339 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  e.  ZZ  ->  { z }  C_  ZZ )
11103ad2ant1 1082 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  { z }  C_  ZZ )
129, 11unssd 3789 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (
y  u.  { z } )  C_  ZZ )
13 snssi 4339 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 0  e.  ZZ  ->  { 0 }  C_  ZZ )
146, 13mp1i 13 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  { 0 }  C_  ZZ )
1512, 14unssd 3789 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ 0 } ) 
C_  ZZ )
16 c0ex 10034 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  0  e.  _V
1716snid 4208 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  e.  { 0 }
1817olci 406 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 0  e.  ( y  u. 
{ z } )  \/  0  e.  {
0 } )
19 elun 3753 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 0  e.  ( ( y  u.  { z } )  u.  { 0 } )  <->  ( 0  e.  ( y  u. 
{ z } )  \/  0  e.  {
0 } ) )
2018, 19mpbir 221 . . . . . . . . . . 11  |-  0  e.  ( ( y  u. 
{ z } )  u.  { 0 } )
21 lcmf0val 15335 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( y  u. 
{ z } )  u.  { 0 } )  C_  ZZ  /\  0  e.  ( ( y  u. 
{ z } )  u.  { 0 } ) )  ->  (lcm `  ( ( y  u. 
{ z } )  u.  { 0 } ) )  =  0 )
2215, 20, 21sylancl 694 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (lcm `  ( ( y  u. 
{ z } )  u.  { 0 } ) )  =  0 )
2322adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  n  =  0 )  -> 
(lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { 0 } ) )  =  0 )
24 sneq 4187 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  =  0  ->  { n }  =  { 0 } )
2524adantl 482 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  n  =  0 )  ->  { n }  =  { 0 } )
2625uneq2d 3767 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  n  =  0 )  -> 
( ( y  u. 
{ z } )  u.  { n }
)  =  ( ( y  u.  { z } )  u.  {
0 } ) )
2726fveq2d 6195 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  n  =  0 )  -> 
(lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  (lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { 0 } ) ) )
28 oveq2 6658 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  0  ->  (
(lcm `  ( y  u. 
{ z } ) ) lcm  n )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  0 ) )
29 snfi 8038 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  { z }  e.  Fin
30 unfi 8227 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( y  e.  Fin  /\  { z }  e.  Fin )  ->  ( y  u. 
{ z } )  e.  Fin )
3129, 30mpan2 707 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  Fin  ->  (
y  u.  { z } )  e.  Fin )
32313ad2ant3 1084 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (
y  u.  { z } )  e.  Fin )
33 lcmfcl 15341 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( y  u.  {
z } )  C_  ZZ  /\  ( y  u. 
{ z } )  e.  Fin )  -> 
(lcm `  ( y  u. 
{ z } ) )  e.  NN0 )
3412, 32, 33syl2anc 693 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (lcm `  ( y  u.  {
z } ) )  e.  NN0 )
3534nn0zd 11480 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (lcm `  ( y  u.  {
z } ) )  e.  ZZ )
36 lcm0val 15307 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) )  e.  ZZ  ->  (
(lcm `  ( y  u. 
{ z } ) ) lcm  0 )  =  0 )
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (
(lcm `  ( y  u. 
{ z } ) ) lcm  0 )  =  0 )
3828, 37sylan9eqr 2678 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  n  =  0 )  -> 
( (lcm `  ( y  u. 
{ z } ) ) lcm  n )  =  0 )
3923, 27, 383eqtr4d 2666 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  n  =  0 )  -> 
(lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
) )
4039ex 450 . . . . . . 7  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (
n  =  0  -> 
(lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
) ) )
4140adantr 481 . . . . . 6  |-  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  ( n  =  0  ->  (lcm `  ( ( y  u. 
{ z } )  u.  { n }
) )  =  ( (lcm `  ( y  u. 
{ z } ) ) lcm  n ) ) )
4241com12 32 . . . . 5  |-  ( n  =  0  ->  (
( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) )
439adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
y  C_  ZZ )
4411adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  ->  { z }  C_  ZZ )
4543, 44unssd 3789 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( y  u.  {
z } )  C_  ZZ )
46 elun1 3780 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( 0  e.  y  ->  0  e.  ( y  u.  {
z } ) )
4746ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
0  e.  ( y  u.  { z } ) )
48 lcmf0val 15335 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( y  u.  {
z } )  C_  ZZ  /\  0  e.  ( y  u.  { z } ) )  -> 
(lcm `  ( y  u. 
{ z } ) )  =  0 )
4945, 47, 48syl2anc 693 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
(lcm `  ( y  u. 
{ z } ) )  =  0 )
5049oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( n lcm  (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) )  =  ( n lcm  0
) )
51 eldifi 3732 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( n  e.  ( ZZ  \  { 0 } )  ->  n  e.  ZZ )
52 lcm0val 15307 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( n  e.  ZZ  ->  (
n lcm  0 )  =  0 )
5351, 52syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( n  e.  ( ZZ  \  { 0 } )  ->  ( n lcm  0
)  =  0 )
5453ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( n lcm  0 )  =  0 )
5550, 54eqtrd 2656 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( n lcm  (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) )  =  0 )
56 simp3 1063 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  y  e.  Fin )
5756, 29, 30sylancl 694 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (
y  u.  { z } )  e.  Fin )
5812, 57, 33syl2anc 693 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (lcm `  ( y  u.  {
z } ) )  e.  NN0 )
5958nn0zd 11480 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (lcm `  ( y  u.  {
z } ) )  e.  ZZ )
6051adantl 482 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  ->  n  e.  ZZ )
61 lcmcom 15306 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( (lcm `  ( y  u. 
{ z } ) )  e.  ZZ  /\  n  e.  ZZ )  ->  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
)  =  ( n lcm  (lcm `  ( y  u. 
{ z } ) ) ) )
6259, 60, 61syl2anr 495 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( (lcm `  ( y  u. 
{ z } ) ) lcm  n )  =  ( n lcm  (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) ) )
6312adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( y  u.  {
z } )  C_  ZZ )
6451snssd 4340 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( n  e.  ( ZZ  \  { 0 } )  ->  { n }  C_  ZZ )
6564ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  ->  { n }  C_  ZZ )
6663, 65unssd 3789 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( ( y  u. 
{ z } )  u.  { n }
)  C_  ZZ )
6746orcd 407 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 0  e.  y  ->  (
0  e.  ( y  u.  { z } )  \/  0  e. 
{ n } ) )
68 elun 3753 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 0  e.  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } )  <->  ( 0  e.  ( y  u. 
{ z } )  \/  0  e.  {
n } ) )
6967, 68sylibr 224 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 0  e.  y  ->  0  e.  ( ( y  u. 
{ z } )  u.  { n }
) )
7069ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
0  e.  ( ( y  u.  { z } )  u.  {
n } ) )
71 lcmf0val 15335 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( y  u. 
{ z } )  u.  { n }
)  C_  ZZ  /\  0  e.  ( ( y  u. 
{ z } )  u.  { n }
) )  ->  (lcm `  ( ( y  u. 
{ z } )  u.  { n }
) )  =  0 )
7266, 70, 71syl2anc 693 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
(lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  0 )
7355, 62, 723eqtr4rd 2667 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
(lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
) )
7473a1d 25 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) )  ->  (lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
) ) )
7574ex 450 . . . . . . . 8  |-  ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  ->  ( (
z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (
( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) )  ->  (lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
) ) ) )
7675impd 447 . . . . . . 7  |-  ( ( 0  e.  y  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  ->  ( (
( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) )
7776ex 450 . . . . . 6  |-  ( 0  e.  y  ->  (
n  e.  ( ZZ 
\  { 0 } )  ->  ( (
( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) ) )
78 elsng 4191 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( 0  e.  ZZ  ->  (
0  e.  { z }  <->  0  =  z ) )
79 eqcom 2629 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( 0  =  z  <->  z  = 
0 )
8078, 79syl6bb 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( 0  e.  ZZ  ->  (
0  e.  { z }  <->  z  =  0 ) )
816, 80ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( 0  e.  { z }  <-> 
z  =  0 )
8281biimpri 218 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( z  =  0  ->  0  e.  { z } )
8382ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
0  e.  { z } )
8483olcd 408 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( 0  e.  y  \/  0  e.  {
z } ) )
85 elun 3753 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( 0  e.  ( y  u. 
{ z } )  <-> 
( 0  e.  y  \/  0  e.  {
z } ) )
8684, 85sylibr 224 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
0  e.  ( y  u.  { z } ) )
8712, 86, 48syl2an2 875 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
(lcm `  ( y  u. 
{ z } ) )  =  0 )
8887oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( n lcm  (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) )  =  ( n lcm  0
) )
8951ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  ->  n  e.  ZZ )
9089, 52syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( n lcm  0 )  =  0 )
9188, 90eqtrd 2656 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( n lcm  (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) )  =  0 )
9259, 89, 61syl2an2 875 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( (lcm `  ( y  u. 
{ z } ) ) lcm  n )  =  ( n lcm  (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) ) )
9312adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( y  u.  {
z } )  C_  ZZ )
9464ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  ->  { n }  C_  ZZ )
9593, 94unssd 3789 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( ( y  u. 
{ z } )  u.  { n }
)  C_  ZZ )
96 sneq 4187 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( z  =  0  ->  { z }  =  { 0 } )
9717, 96syl5eleqr 2708 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( z  =  0  ->  0  e.  { z } )
9897ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
0  e.  { z } )
9998olcd 408 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( 0  e.  y  \/  0  e.  {
z } ) )
10099, 85sylibr 224 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
0  e.  ( y  u.  { z } ) )
101100orcd 407 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( 0  e.  ( y  u.  { z } )  \/  0  e.  { n }
) )
102101, 68sylibr 224 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
0  e.  ( ( y  u.  { z } )  u.  {
n } ) )
10395, 102, 71syl2anc 693 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
(lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  0 )
10491, 92, 1033eqtr4rd 2667 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
(lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
) )
105104a1d 25 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ  \  { 0 } ) )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin ) )  -> 
( ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) )  ->  (lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
) ) )
106105ex 450 . . . . . . . 8  |-  ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ 
\  { 0 } ) )  ->  (
( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  ->  (
( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) )  ->  (lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
) ) ) )
107106impd 447 . . . . . . 7  |-  ( ( z  =  0  /\  n  e.  ( ZZ 
\  { 0 } ) )  ->  (
( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) )
108107ex 450 . . . . . 6  |-  ( z  =  0  ->  (
n  e.  ( ZZ 
\  { 0 } )  ->  ( (
( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) ) )
109 ioran 511 . . . . . . . 8  |-  ( -.  ( 0  e.  y  \/  z  =  0 )  <->  ( -.  0  e.  y  /\  -.  z  =  0 ) )
110 df-nel 2898 . . . . . . . . 9  |-  ( 0  e/  y  <->  -.  0  e.  y )
111 df-ne 2795 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =/=  0  <->  -.  z  =  0 )
112110, 111anbi12i 733 . . . . . . . 8  |-  ( ( 0  e/  y  /\  z  =/=  0 )  <->  ( -.  0  e.  y  /\  -.  z  =  0
) )
113109, 112bitr4i 267 . . . . . . 7  |-  ( -.  ( 0  e.  y  \/  z  =  0 )  <->  ( 0  e/  y  /\  z  =/=  0 ) )
114 eldif 3584 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  ( ZZ  \  { 0 } )  <-> 
( n  e.  ZZ  /\ 
-.  n  e.  {
0 } ) )
115 velsn 4193 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( n  e.  { 0 }  <-> 
n  =  0 )
116115bicomi 214 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  =  0  <->  n  e.  { 0 } )
117116necon3abii 2840 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =/=  0  <->  -.  n  e.  { 0 } )
118 lcmfunsnlem2lem2 15352 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( 0  e/  y  /\  z  =/=  0  /\  n  =/=  0
)  /\  ( n  e.  ZZ  /\  ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) ) ) )  -> 
(lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
) )
119118exp520 1288 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 0  e/  y  ->  (
z  =/=  0  -> 
( n  =/=  0  ->  ( n  e.  ZZ  ->  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e. 
Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) ) ) ) )
120119imp 445 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 0  e/  y  /\  z  =/=  0 )  -> 
( n  =/=  0  ->  ( n  e.  ZZ  ->  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e. 
Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) ) ) )
121117, 120syl5bir 233 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 0  e/  y  /\  z  =/=  0 )  -> 
( -.  n  e. 
{ 0 }  ->  ( n  e.  ZZ  ->  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) ) ) )
122121com23 86 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 0  e/  y  /\  z  =/=  0 )  -> 
( n  e.  ZZ  ->  ( -.  n  e. 
{ 0 }  ->  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) ) ) )
123122impd 447 . . . . . . . 8  |-  ( ( 0  e/  y  /\  z  =/=  0 )  -> 
( ( n  e.  ZZ  /\  -.  n  e.  { 0 } )  ->  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) ) )
124114, 123syl5bi 232 . . . . . . 7  |-  ( ( 0  e/  y  /\  z  =/=  0 )  -> 
( n  e.  ( ZZ  \  { 0 } )  ->  (
( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) ) )
125113, 124sylbi 207 . . . . . 6  |-  ( -.  ( 0  e.  y  \/  z  =  0 )  ->  ( n  e.  ( ZZ  \  {
0 } )  -> 
( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e. 
Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) ) )
12677, 108, 125ecase3 982 . . . . 5  |-  ( n  e.  ( ZZ  \  { 0 } )  ->  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) )
12742, 126jaoi 394 . . . 4  |-  ( ( n  =  0  \/  n  e.  ( ZZ 
\  { 0 } ) )  ->  (
( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) )
1288, 127sylbi 207 . . 3  |-  ( n  e.  ZZ  ->  (
( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  ->  (lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) )
129128com12 32 . 2  |-  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  ( n  e.  ZZ  ->  (lcm `  (
( y  u.  {
z } )  u. 
{ n } ) )  =  ( (lcm `  ( y  u.  {
z } ) ) lcm  n ) ) )
1305, 129ralrimi 2957 1  |-  ( ( ( z  e.  ZZ  /\  y  C_  ZZ  /\  y  e.  Fin )  /\  ( A. k  e.  ZZ  ( A. m  e.  y  m  ||  k  -> 
(lcm `  y )  ||  k )  /\  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( y  u.  {
n } ) )  =  ( (lcm `  y
) lcm  n ) ) )  ->  A. n  e.  ZZ  (lcm `  ( ( y  u.  { z } )  u.  { n } ) )  =  ( (lcm `  (
y  u.  { z } ) ) lcm  n
) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 196    \/ wo 383    /\ wa 384    /\ w3a 1037    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794    e/ wnel 2897   A.wral 2912    \ cdif 3571    u. cun 3572    C_ wss 3574   {csn 4177   class class class wbr 4653   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   Fincfn 7955   0cc0 9936   NN0cn0 11292   ZZcz 11377    || cdvds 14983   lcm clcm 15301  lcmclcmf 15302
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-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-inf2 8538  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-fal 1489  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-int 4476  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-se 5074  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-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-inf 8349  df-oi 8415  df-card 8765  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-fz 12327  df-fzo 12466  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-hash 13118  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-clim 14219  df-prod 14636  df-dvds 14984  df-gcd 15217  df-lcm 15303  df-lcmf 15304
This theorem is referenced by:  lcmfunsnlem  15354
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