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Theorem jm2.19

Description: Lemma 2.19 of JonesMatijasevic p. 696. Transfer divisibility constraints between Y-values and their indices. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Sep-2014)

Ref Expression
Assertion jm2.19 A 2 M N M N A Y rm M A Y rm N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rmyeq0 A 2 N N = 0 A Y rm N = 0
2 1 3adant2 A 2 M N N = 0 A Y rm N = 0
3 0dvds N 0 N N = 0
4 3 3ad2ant3 A 2 M N 0 N N = 0
5 frmy Y rm : 2 ×
6 5 fovcl A 2 N A Y rm N
7 6 3adant2 A 2 M N A Y rm N
8 0dvds A Y rm N 0 A Y rm N A Y rm N = 0
9 7 8 syl A 2 M N 0 A Y rm N A Y rm N = 0
10 2 4 9 3bitr4d A 2 M N 0 N 0 A Y rm N
11 10 adantr A 2 M N M = 0 0 N 0 A Y rm N
12 simpr A 2 M N M = 0 M = 0
13 12 breq1d A 2 M N M = 0 M N 0 N
14 12 oveq2d A 2 M N M = 0 A Y rm M = A Y rm 0
15 simpl1 A 2 M N M = 0 A 2
16 rmy0 A 2 A Y rm 0 = 0
17 15 16 syl A 2 M N M = 0 A Y rm 0 = 0
18 14 17 eqtrd A 2 M N M = 0 A Y rm M = 0
19 18 breq1d A 2 M N M = 0 A Y rm M A Y rm N 0 A Y rm N
20 11 13 19 3bitr4d A 2 M N M = 0 M N A Y rm M A Y rm N
21 5 fovcl A 2 M A Y rm M
22 21 3adant3 A 2 M N A Y rm M
23 dvds0 A Y rm M A Y rm M 0
24 22 23 syl A 2 M N A Y rm M 0
25 16 3ad2ant1 A 2 M N A Y rm 0 = 0
26 24 25 breqtrrd A 2 M N A Y rm M A Y rm 0
27 oveq2 N mod M = 0 A Y rm N mod M = A Y rm 0
28 27 breq2d N mod M = 0 A Y rm M A Y rm N mod M A Y rm M A Y rm 0
29 26 28 syl5ibrcom A 2 M N N mod M = 0 A Y rm M A Y rm N mod M
30 29 adantr A 2 M N M 0 N mod M = 0 A Y rm M A Y rm N mod M
31 zre N N
32 31 3ad2ant3 A 2 M N N
33 32 ad2antrr A 2 M N M 0 N mod M 0 N
34 zcn M M
35 34 3ad2ant2 A 2 M N M
36 35 ad2antrr A 2 M N M 0 N mod M 0 M
37 simplr A 2 M N M 0 N mod M 0 M 0
38 36 37 absrpcld A 2 M N M 0 N mod M 0 M +
39 modlt N M + N mod M < M
40 33 38 39 syl2anc A 2 M N M 0 N mod M 0 N mod M < M
41 simpll1 A 2 M N M 0 N mod M 0 A 2
42 simpll3 A 2 M N M 0 N mod M 0 N
43 simpll2 A 2 M N M 0 N mod M 0 M
44 nnabscl M M 0 M
45 43 37 44 syl2anc A 2 M N M 0 N mod M 0 M
46 42 45 zmodcld A 2 M N M 0 N mod M 0 N mod M 0
47 nn0abscl M M 0
48 47 3ad2ant2 A 2 M N M 0
49 48 ad2antrr A 2 M N M 0 N mod M 0 M 0
50 ltrmynn0 A 2 N mod M 0 M 0 N mod M < M A Y rm N mod M < A Y rm M
51 41 46 49 50 syl3anc A 2 M N M 0 N mod M 0 N mod M < M A Y rm N mod M < A Y rm M
52 40 51 mpbid A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm N mod M < A Y rm M
53 46 nn0zd A 2 M N M 0 N mod M 0 N mod M
54 rmyabs A 2 N mod M A Y rm N mod M = A Y rm N mod M
55 41 53 54 syl2anc A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm N mod M = A Y rm N mod M
56 33 38 modcld A 2 M N M 0 N mod M 0 N mod M
57 modge0 N M + 0 N mod M
58 33 38 57 syl2anc A 2 M N M 0 N mod M 0 0 N mod M
59 56 58 absidd A 2 M N M 0 N mod M 0 N mod M = N mod M
60 59 oveq2d A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm N mod M = A Y rm N mod M
61 55 60 eqtrd A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm N mod M = A Y rm N mod M
62 rmyabs A 2 M A Y rm M = A Y rm M
63 41 43 62 syl2anc A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm M = A Y rm M
64 52 61 63 3brtr4d A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm N mod M < A Y rm M
65 5 fovcl A 2 N mod M A Y rm N mod M
66 41 53 65 syl2anc A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm N mod M
67 nn0abscl A Y rm N mod M A Y rm N mod M 0
68 66 67 syl A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm N mod M 0
69 68 nn0red A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm N mod M
70 22 ad2antrr A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm M
71 nn0abscl A Y rm M A Y rm M 0
72 70 71 syl A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm M 0
73 72 nn0red A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm M
74 69 73 ltnled A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm N mod M < A Y rm M ¬ A Y rm M A Y rm N mod M
75 64 74 mpbid A 2 M N M 0 N mod M 0 ¬ A Y rm M A Y rm N mod M
76 simpr A 2 M N M 0 N mod M 0 N mod M 0
77 rmyeq0 A 2 N mod M N mod M = 0 A Y rm N mod M = 0
78 41 53 77 syl2anc A 2 M N M 0 N mod M 0 N mod M = 0 A Y rm N mod M = 0
79 78 necon3bid A 2 M N M 0 N mod M 0 N mod M 0 A Y rm N mod M 0
80 76 79 mpbid A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm N mod M 0
81 dvdsleabs2 A Y rm M A Y rm N mod M A Y rm N mod M 0 A Y rm M A Y rm N mod M A Y rm M A Y rm N mod M
82 70 66 80 81 syl3anc A 2 M N M 0 N mod M 0 A Y rm M A Y rm N mod M A Y rm M A Y rm N mod M
83 75 82 mtod A 2 M N M 0 N mod M 0 ¬ A Y rm M A Y rm N mod M
84 83 ex A 2 M N M 0 N mod M 0 ¬ A Y rm M A Y rm N mod M
85 84 necon4ad A 2 M N M 0 A Y rm M A Y rm N mod M N mod M = 0
86 30 85 impbid A 2 M N M 0 N mod M = 0 A Y rm M A Y rm N mod M
87 simpl2 A 2 M N M 0 M
88 simpl3 A 2 M N M 0 N
89 simpr A 2 M N M 0 M 0
90 dvdsabsmod0 M N M 0 M N N mod M = 0
91 87 88 89 90 syl3anc A 2 M N M 0 M N N mod M = 0
92 simpl1 A 2 M N M 0 A 2
93 32 adantr A 2 M N M 0 N
94 zre M M
95 94 3ad2ant2 A 2 M N M
96 95 adantr A 2 M N M 0 M
97 modabsdifz N M M 0 N N mod M M
98 93 96 89 97 syl3anc A 2 M N M 0 N N mod M M
99 98 znegcld A 2 M N M 0 N N mod M M
100 jm2.19lem4 A 2 M N N N mod M M A Y rm M A Y rm N A Y rm M A Y rm N + N N mod M M M
101 92 87 88 99 100 syl121anc A 2 M N M 0 A Y rm M A Y rm N A Y rm M A Y rm N + N N mod M M M
102 32 recnd A 2 M N N
103 102 adantr A 2 M N M 0 N
104 35 adantr A 2 M N M 0 M
105 104 89 absrpcld A 2 M N M 0 M +
106 93 105 modcld A 2 M N M 0 N mod M
107 106 recnd A 2 M N M 0 N mod M
108 103 107 subcld A 2 M N M 0 N N mod M
109 108 104 89 divcld A 2 M N M 0 N N mod M M
110 109 104 mulneg1d A 2 M N M 0 N N mod M M M = N N mod M M M
111 110 oveq2d A 2 M N M 0 N + N N mod M M M = N + N N mod M M M
112 109 104 mulcld A 2 M N M 0 N N mod M M M
113 103 112 negsubd A 2 M N M 0 N + N N mod M M M = N N N mod M M M
114 108 104 89 divcan1d A 2 M N M 0 N N mod M M M = N N mod M
115 114 oveq2d A 2 M N M 0 N N N mod M M M = N N N mod M
116 103 107 nncand A 2 M N M 0 N N N mod M = N mod M
117 115 116 eqtrd A 2 M N M 0 N N N mod M M M = N mod M
118 111 113 117 3eqtrrd A 2 M N M 0 N mod M = N + N N mod M M M
119 118 oveq2d A 2 M N M 0 A Y rm N mod M = A Y rm N + N N mod M M M
120 119 breq2d A 2 M N M 0 A Y rm M A Y rm N mod M A Y rm M A Y rm N + N N mod M M M
121 101 120 bitr4d A 2 M N M 0 A Y rm M A Y rm N A Y rm M A Y rm N mod M
122 86 91 121 3bitr4d A 2 M N M 0 M N A Y rm M A Y rm N
123 20 122 pm2.61dane A 2 M N M N A Y rm M A Y rm N