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Theorem jm2.19lem2

Description: Lemma for jm2.19 . (Contributed by Stefan O'Rear, 23-Sep-2014)

Ref Expression
Assertion jm2.19lem2 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M ∥ A Y rm N ↔ A Y rm M ∥ A Y rm N + M

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 frmy ⊢ Y rm : ℤ ≥ 2 × ℤ ⟶ ℤ
2 1 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ → A Y rm M ∈ ℤ
3 2 3adant3 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M ∈ ℤ
4 1 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ∈ ℤ
5 4 3adant2 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ∈ ℤ
6 frmx ⊢ X rm : ℤ ≥ 2 × ℤ ⟶ ℕ 0
7 6 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ → A X rm M ∈ ℕ 0
8 7 3adant3 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A X rm M ∈ ℕ 0
9 8 nn0zd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A X rm M ∈ ℤ
10 3 9 gcdcomd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M gcd A X rm M = A X rm M gcd A Y rm M
11 jm2.19lem1 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ → A X rm M gcd A Y rm M = 1
12 11 3adant3 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A X rm M gcd A Y rm M = 1
13 10 12 eqtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M gcd A X rm M = 1
14 coprmdvdsb ⊢ A Y rm M ∈ ℤ ∧ A Y rm N ∈ ℤ ∧ A X rm M ∈ ℤ ∧ A Y rm M gcd A X rm M = 1 → A Y rm M ∥ A Y rm N ↔ A Y rm M ∥ A X rm M ⁢ A Y rm N
15 3 5 9 13 14 syl112anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M ∥ A Y rm N ↔ A Y rm M ∥ A X rm M ⁢ A Y rm N
16 8 nn0cnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A X rm M ∈ ℂ
17 5 zcnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ∈ ℂ
18 16 17 mulcomd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A X rm M ⁢ A Y rm N = A Y rm N ⁢ A X rm M
19 18 breq2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M ∥ A X rm M ⁢ A Y rm N ↔ A Y rm M ∥ A Y rm N ⁢ A X rm M
20 15 19 bitrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M ∥ A Y rm N ↔ A Y rm M ∥ A Y rm N ⁢ A X rm M
21 5 9 zmulcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ⁢ A X rm M ∈ ℤ
22 6 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ∈ ℕ 0
23 22 3adant2 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ∈ ℕ 0
24 23 nn0zd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ∈ ℤ
25 24 3 zmulcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ⁢ A Y rm M ∈ ℤ
26 dvdsmul2 ⊢ A X rm N ∈ ℤ ∧ A Y rm M ∈ ℤ → A Y rm M ∥ A X rm N ⁢ A Y rm M
27 24 3 26 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M ∥ A X rm N ⁢ A Y rm M
28 dvdsadd2b ⊢ A Y rm M ∈ ℤ ∧ A Y rm N ⁢ A X rm M ∈ ℤ ∧ A X rm N ⁢ A Y rm M ∈ ℤ ∧ A Y rm M ∥ A X rm N ⁢ A Y rm M → A Y rm M ∥ A Y rm N ⁢ A X rm M ↔ A Y rm M ∥ A X rm N ⁢ A Y rm M + A Y rm N ⁢ A X rm M
29 3 21 25 27 28 syl112anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M ∥ A Y rm N ⁢ A X rm M ↔ A Y rm M ∥ A X rm N ⁢ A Y rm M + A Y rm N ⁢ A X rm M
30 rmyadd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ ∧ M ∈ ℤ → A Y rm N + M = A Y rm N ⁢ A X rm M + A X rm N ⁢ A Y rm M
31 30 3com23 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N + M = A Y rm N ⁢ A X rm M + A X rm N ⁢ A Y rm M
32 17 16 mulcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ⁢ A X rm M ∈ ℂ
33 23 nn0cnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ∈ ℂ
34 3 zcnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M ∈ ℂ
35 33 34 mulcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ⁢ A Y rm M ∈ ℂ
36 32 35 addcomd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ⁢ A X rm M + A X rm N ⁢ A Y rm M = A X rm N ⁢ A Y rm M + A Y rm N ⁢ A X rm M
37 31 36 eqtr2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ⁢ A Y rm M + A Y rm N ⁢ A X rm M = A Y rm N + M
38 37 breq2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M ∥ A X rm N ⁢ A Y rm M + A Y rm N ⁢ A X rm M ↔ A Y rm M ∥ A Y rm N + M
39 20 29 38 3bitrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A Y rm M ∥ A Y rm N ↔ A Y rm M ∥ A Y rm N + M