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Theorem divalglem8

Description: Lemma for divalg . (Contributed by Paul Chapman, 21-Mar-2011)

Ref Expression
Hypotheses divalglem8.1 ⊢ N ∈ ℤ
divalglem8.2 ⊢ D ∈ ℤ
divalglem8.3 ⊢ D ≠ 0
divalglem8.4 ⊢ S = r ∈ ℕ 0 | D ∥ N − r
Assertion divalglem8 ⊢ X ∈ S ∧ Y ∈ S ∧ X < D ∧ Y < D → K ∈ ℤ → K ⁢ D = Y − X → X = Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 divalglem8.1 ⊢ N ∈ ℤ
2 divalglem8.2 ⊢ D ∈ ℤ
3 divalglem8.3 ⊢ D ≠ 0
4 divalglem8.4 ⊢ S = r ∈ ℕ 0 | D ∥ N − r
5 4 ssrab3 ⊢ S ⊆ ℕ 0
6 nn0sscn ⊢ ℕ 0 ⊆ ℂ
7 5 6 sstri ⊢ S ⊆ ℂ
8 7 sseli ⊢ Y ∈ S → Y ∈ ℂ
9 7 sseli ⊢ X ∈ S → X ∈ ℂ
10 nnabscl ⊢ D ∈ ℤ ∧ D ≠ 0 → D ∈ ℕ
11 2 3 10 mp2an ⊢ D ∈ ℕ
12 11 nnzi ⊢ D ∈ ℤ
13 zmulcl ⊢ K ∈ ℤ ∧ D ∈ ℤ → K ⁢ D ∈ ℤ
14 12 13 mpan2 ⊢ K ∈ ℤ → K ⁢ D ∈ ℤ
15 14 zcnd ⊢ K ∈ ℤ → K ⁢ D ∈ ℂ
16 subadd ⊢ Y ∈ ℂ ∧ X ∈ ℂ ∧ K ⁢ D ∈ ℂ → Y − X = K ⁢ D ↔ X + K ⁢ D = Y
17 8 9 15 16 syl3an ⊢ Y ∈ S ∧ X ∈ S ∧ K ∈ ℤ → Y − X = K ⁢ D ↔ X + K ⁢ D = Y
18 17 3com12 ⊢ X ∈ S ∧ Y ∈ S ∧ K ∈ ℤ → Y − X = K ⁢ D ↔ X + K ⁢ D = Y
19 eqcom ⊢ Y − X = K ⁢ D ↔ K ⁢ D = Y − X
20 eqcom ⊢ X + K ⁢ D = Y ↔ Y = X + K ⁢ D
21 18 19 20 3bitr3g ⊢ X ∈ S ∧ Y ∈ S ∧ K ∈ ℤ → K ⁢ D = Y − X ↔ Y = X + K ⁢ D
22 21 3adant1r ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ K ∈ ℤ → K ⁢ D = Y − X ↔ Y = X + K ⁢ D
23 22 3adant2r ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D ∧ K ∈ ℤ → K ⁢ D = Y − X ↔ Y = X + K ⁢ D
24 breq1 ⊢ z = Y → z < D ↔ Y < D
25 eleq1 ⊢ z = Y → z ∈ 0 … D − 1 ↔ Y ∈ 0 … D − 1
26 24 25 imbi12d ⊢ z = Y → z < D → z ∈ 0 … D − 1 ↔ Y < D → Y ∈ 0 … D − 1
27 5 sseli ⊢ z ∈ S → z ∈ ℕ 0
28 elnn0z ⊢ z ∈ ℕ 0 ↔ z ∈ ℤ ∧ 0 ≤ z
29 27 28 sylib ⊢ z ∈ S → z ∈ ℤ ∧ 0 ≤ z
30 29 anim1i ⊢ z ∈ S ∧ z < D → z ∈ ℤ ∧ 0 ≤ z ∧ z < D
31 df-3an ⊢ z ∈ ℤ ∧ 0 ≤ z ∧ z < D ↔ z ∈ ℤ ∧ 0 ≤ z ∧ z < D
32 30 31 sylibr ⊢ z ∈ S ∧ z < D → z ∈ ℤ ∧ 0 ≤ z ∧ z < D
33 0z ⊢ 0 ∈ ℤ
34 elfzm11 ⊢ 0 ∈ ℤ ∧ D ∈ ℤ → z ∈ 0 … D − 1 ↔ z ∈ ℤ ∧ 0 ≤ z ∧ z < D
35 33 12 34 mp2an ⊢ z ∈ 0 … D − 1 ↔ z ∈ ℤ ∧ 0 ≤ z ∧ z < D
36 32 35 sylibr ⊢ z ∈ S ∧ z < D → z ∈ 0 … D − 1
37 36 ex ⊢ z ∈ S → z < D → z ∈ 0 … D − 1
38 26 37 vtoclga ⊢ Y ∈ S → Y < D → Y ∈ 0 … D − 1
39 eleq1 ⊢ Y = X + K ⁢ D → Y ∈ 0 … D − 1 ↔ X + K ⁢ D ∈ 0 … D − 1
40 39 biimpd ⊢ Y = X + K ⁢ D → Y ∈ 0 … D − 1 → X + K ⁢ D ∈ 0 … D − 1
41 38 40 sylan9 ⊢ Y ∈ S ∧ Y = X + K ⁢ D → Y < D → X + K ⁢ D ∈ 0 … D − 1
42 41 impancom ⊢ Y ∈ S ∧ Y < D → Y = X + K ⁢ D → X + K ⁢ D ∈ 0 … D − 1
43 42 3ad2ant2 ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D ∧ K ∈ ℤ → Y = X + K ⁢ D → X + K ⁢ D ∈ 0 … D − 1
44 breq1 ⊢ z = X → z < D ↔ X < D
45 eleq1 ⊢ z = X → z ∈ 0 … D − 1 ↔ X ∈ 0 … D − 1
46 44 45 imbi12d ⊢ z = X → z < D → z ∈ 0 … D − 1 ↔ X < D → X ∈ 0 … D − 1
47 46 37 vtoclga ⊢ X ∈ S → X < D → X ∈ 0 … D − 1
48 47 imp ⊢ X ∈ S ∧ X < D → X ∈ 0 … D − 1
49 2 3 divalglem7 ⊢ X ∈ 0 … D − 1 ∧ K ∈ ℤ → K ≠ 0 → ¬ X + K ⁢ D ∈ 0 … D − 1
50 48 49 sylan ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ K ∈ ℤ → K ≠ 0 → ¬ X + K ⁢ D ∈ 0 … D − 1
51 50 3adant2 ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D ∧ K ∈ ℤ → K ≠ 0 → ¬ X + K ⁢ D ∈ 0 … D − 1
52 51 con2d ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D ∧ K ∈ ℤ → X + K ⁢ D ∈ 0 … D − 1 → ¬ K ≠ 0
53 43 52 syld ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D ∧ K ∈ ℤ → Y = X + K ⁢ D → ¬ K ≠ 0
54 df-ne ⊢ K ≠ 0 ↔ ¬ K = 0
55 54 con2bii ⊢ K = 0 ↔ ¬ K ≠ 0
56 53 55 imbitrrdi ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D ∧ K ∈ ℤ → Y = X + K ⁢ D → K = 0
57 23 56 sylbid ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D ∧ K ∈ ℤ → K ⁢ D = Y − X → K = 0
58 oveq1 ⊢ K = 0 → K ⁢ D = 0 ⋅ D
59 11 nncni ⊢ D ∈ ℂ
60 59 mul02i ⊢ 0 ⋅ D = 0
61 58 60 eqtrdi ⊢ K = 0 → K ⁢ D = 0
62 61 eqeq1d ⊢ K = 0 → K ⁢ D = Y − X ↔ 0 = Y − X
63 62 biimpac ⊢ K ⁢ D = Y − X ∧ K = 0 → 0 = Y − X
64 subeq0 ⊢ Y ∈ ℂ ∧ X ∈ ℂ → Y − X = 0 ↔ Y = X
65 8 9 64 syl2anr ⊢ X ∈ S ∧ Y ∈ S → Y − X = 0 ↔ Y = X
66 eqcom ⊢ Y − X = 0 ↔ 0 = Y − X
67 eqcom ⊢ Y = X ↔ X = Y
68 65 66 67 3bitr3g ⊢ X ∈ S ∧ Y ∈ S → 0 = Y − X ↔ X = Y
69 63 68 imbitrid ⊢ X ∈ S ∧ Y ∈ S → K ⁢ D = Y − X ∧ K = 0 → X = Y
70 69 ad2ant2r ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D → K ⁢ D = Y − X ∧ K = 0 → X = Y
71 70 3adant3 ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D ∧ K ∈ ℤ → K ⁢ D = Y − X ∧ K = 0 → X = Y
72 71 expd ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D ∧ K ∈ ℤ → K ⁢ D = Y − X → K = 0 → X = Y
73 57 72 mpdd ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D ∧ K ∈ ℤ → K ⁢ D = Y − X → X = Y
74 73 3expia ⊢ X ∈ S ∧ X < D ∧ Y ∈ S ∧ Y < D → K ∈ ℤ → K ⁢ D = Y − X → X = Y
75 74 an4s ⊢ X ∈ S ∧ Y ∈ S ∧ X < D ∧ Y < D → K ∈ ℤ → K ⁢ D = Y − X → X = Y