Metamath Proof Explorer


Theorem coprmproddvdslem

Description: Lemma for coprmproddvds : Induction step. (Contributed by AV, 19-Aug-2020)

Ref Expression
Assertion coprmproddvdslem y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y z F m K

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nfv m y Fin ¬ z y y z K F :
2 nfcv _ m F z
3 simpll y Fin ¬ z y y z K F : y Fin
4 unss y z y z
5 vex z V
6 5 snss z z
7 6 bilanri y z z
8 4 7 sylbir y z z
9 8 adantr y z K F : z
10 9 adantl y Fin ¬ z y y z K F : z
11 simplr y Fin ¬ z y y z K F : ¬ z y
12 simprrr y Fin ¬ z y y z K F : F :
13 12 adantr y Fin ¬ z y y z K F : m y F :
14 simpl y z y
15 4 14 sylbir y z y
16 15 adantr y z K F : y
17 16 adantl y Fin ¬ z y y z K F : y
18 17 sselda y Fin ¬ z y y z K F : m y m
19 13 18 ffvelcdmd y Fin ¬ z y y z K F : m y F m
20 19 nncnd y Fin ¬ z y y z K F : m y F m
21 fveq2 m = z F m = F z
22 12 10 ffvelcdmd y Fin ¬ z y y z K F : F z
23 22 nncnd y Fin ¬ z y y z K F : F z
24 1 2 3 10 11 20 21 23 fprodsplitsn y Fin ¬ z y y z K F : m y z F m = m y F m F z
25 24 ad2ant2r y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y z F m = m y F m F z
26 simprl y z K F : y Fin ¬ z y y Fin
27 simprr y z K F : F :
28 27 adantr y z K F : y Fin ¬ z y F :
29 28 adantr y z K F : y Fin ¬ z y m y F :
30 16 adantr y z K F : y Fin ¬ z y y
31 30 sselda y z K F : y Fin ¬ z y m y m
32 29 31 ffvelcdmd y z K F : y Fin ¬ z y m y F m
33 26 32 fprodnncl y z K F : y Fin ¬ z y m y F m
34 33 ex y z K F : y Fin ¬ z y m y F m
35 34 adantr y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K y Fin ¬ z y m y F m
36 35 com12 y Fin ¬ z y y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m
37 36 adantr y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m
38 37 imp y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m
39 38 nnzd y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m
40 27 9 ffvelcdmd y z K F : F z
41 40 nnzd y z K F : F z
42 41 adantr y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K F z
43 42 adantl y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K F z
44 nnz K K
45 44 adantr K F : K
46 45 adantl y z K F : K
47 46 adantr y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K K
48 47 adantl y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K K
49 39 43 48 3jca y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m F z K
50 simpl F : y z F :
51 8 adantl F : y z z
52 50 51 ffvelcdmd F : y z F z
53 52 ex F : y z F z
54 53 adantl K F : y z F z
55 54 impcom y z K F : F z
56 55 adantl y Fin ¬ z y y z K F : F z
57 3 17 56 3jca y Fin ¬ z y y z K F : y Fin y F z
58 57 adantr y Fin ¬ z y y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 y Fin y F z
59 12 adantr y Fin ¬ z y y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 F :
60 vsnid z z
61 60 olci z y z z
62 elun z y z z y z z
63 61 62 mpbir z y z
64 63 a1i y Fin ¬ z y y z K F : m y z y z
65 snssi m y m y
66 65 ssneld m y ¬ z y ¬ z m
67 66 com12 ¬ z y m y ¬ z m
68 67 adantl y Fin ¬ z y m y ¬ z m
69 68 adantr y Fin ¬ z y y z K F : m y ¬ z m
70 69 imp y Fin ¬ z y y z K F : m y ¬ z m
71 64 70 eldifd y Fin ¬ z y y z K F : m y z y z m
72 fveq2 n = z F n = F z
73 72 oveq2d n = z F m gcd F n = F m gcd F z
74 73 eqeq1d n = z F m gcd F n = 1 F m gcd F z = 1
75 74 rspcv z y z m n y z m F m gcd F n = 1 F m gcd F z = 1
76 71 75 syl y Fin ¬ z y y z K F : m y n y z m F m gcd F n = 1 F m gcd F z = 1
77 76 ralimdva y Fin ¬ z y y z K F : m y n y z m F m gcd F n = 1 m y F m gcd F z = 1
78 ralunb m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y n y z m F m gcd F n = 1 m z n y z m F m gcd F n = 1
79 78 simplbi m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y n y z m F m gcd F n = 1
80 77 79 impel y Fin ¬ z y y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y F m gcd F z = 1
81 raldifb n y z n m F m gcd F n = 1 n y z m F m gcd F n = 1
82 ralunb n y z n m F m gcd F n = 1 n y n m F m gcd F n = 1 n z n m F m gcd F n = 1
83 raldifb n y n m F m gcd F n = 1 n y m F m gcd F n = 1
84 83 birani n y n m F m gcd F n = 1 n z n m F m gcd F n = 1 n y m F m gcd F n = 1
85 82 84 sylbi n y z n m F m gcd F n = 1 n y m F m gcd F n = 1
86 81 85 sylbir n y z m F m gcd F n = 1 n y m F m gcd F n = 1
87 86 ralimi m y n y z m F m gcd F n = 1 m y n y m F m gcd F n = 1
88 87 adantr m y n y z m F m gcd F n = 1 m z n y z m F m gcd F n = 1 m y n y m F m gcd F n = 1
89 78 88 sylbi m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y n y m F m gcd F n = 1
90 89 adantl y Fin ¬ z y y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y n y m F m gcd F n = 1
91 coprmprod y Fin y F z F : m y F m gcd F z = 1 m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m gcd F z = 1
92 91 imp y Fin y F z F : m y F m gcd F z = 1 m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m gcd F z = 1
93 58 59 80 90 92 syl31anc y Fin ¬ z y y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y F m gcd F z = 1
94 93 ex y Fin ¬ z y y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y F m gcd F z = 1
95 94 adantrd y Fin ¬ z y y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m gcd F z = 1
96 95 expimpd y Fin ¬ z y y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m gcd F z = 1
97 96 adantr y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m gcd F z = 1
98 97 imp y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m gcd F z = 1
99 82 simplbi n y z n m F m gcd F n = 1 n y n m F m gcd F n = 1
100 81 99 sylbir n y z m F m gcd F n = 1 n y n m F m gcd F n = 1
101 100 ralimi m y n y z m F m gcd F n = 1 m y n y n m F m gcd F n = 1
102 101 adantr m y n y z m F m gcd F n = 1 m z n y z m F m gcd F n = 1 m y n y n m F m gcd F n = 1
103 78 102 sylbi m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y n y n m F m gcd F n = 1
104 ralunb m y z F m K m y F m K m z F m K
105 104 simplbi m y z F m K m y F m K
106 83 ralbii m y n y n m F m gcd F n = 1 m y n y m F m gcd F n = 1
107 106 anbi1i m y n y n m F m gcd F n = 1 m y F m K m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K
108 16 adantl y Fin ¬ z y m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K y z K F : y
109 simprrl y Fin ¬ z y m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K y z K F : K
110 simprrr y Fin ¬ z y m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K y z K F : F :
111 108 109 110 jca32 y Fin ¬ z y m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K y z K F : y K F :
112 simplr y Fin ¬ z y m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K y z K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K
113 pm2.27 y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K m y F m K
114 111 112 113 syl2anc y Fin ¬ z y m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K y z K F : y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K m y F m K
115 114 exp31 y Fin ¬ z y m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K y z K F : y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K m y F m K
116 115 com24 y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K
117 116 imp y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K
118 117 imp y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K
119 107 118 biimtrid y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y n y n m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K
120 103 105 119 syl2ani y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m K
121 120 impr y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m K
122 21 breq1d m = z F m K F z K
123 122 rspcv z y z m y z F m K F z K
124 63 123 ax-mp m y z F m K F z K
125 124 adantl m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K F z K
126 125 adantl y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K F z K
127 126 adantl y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K F z K
128 coprmdvds2 m y F m F z K m y F m gcd F z = 1 m y F m K F z K m y F m F z K
129 128 imp m y F m F z K m y F m gcd F z = 1 m y F m K F z K m y F m F z K
130 49 98 121 127 129 syl22anc y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y F m F z K
131 25 130 eqbrtrd y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y z F m K
132 131 exp31 y Fin ¬ z y y K F : m y n y m F m gcd F n = 1 m y F m K m y F m K y z K F : m y z n y z m F m gcd F n = 1 m y z F m K m y z F m K