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Theorem qqhval2lem

Description: Lemma for qqhval2 . (Contributed by Thierry Arnoux, 29-Oct-2017)

Ref Expression
Hypotheses qqhval2.0 ⊢ B = Base R
qqhval2.1 ⊢ × ˙ = / r ⁡ R
qqhval2.2 ⊢ L = ℤRHom ⁡ R
Assertion qqhval2lem ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ numer ⁡ X Y × ˙ L ⁡ denom ⁡ X Y = L ⁡ X × ˙ L ⁡ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 qqhval2.0 ⊢ B = Base R
2 qqhval2.1 ⊢ × ˙ = / r ⁡ R
3 qqhval2.2 ⊢ L = ℤRHom ⁡ R
4 drngring ⊢ R ∈ DivRing → R ∈ Ring
5 3 zrhrhm ⊢ R ∈ Ring → L ∈ ℤ ring RingHom R
6 4 5 syl ⊢ R ∈ DivRing → L ∈ ℤ ring RingHom R
7 6 ad2antrr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ∈ ℤ ring RingHom R
8 simpr1 ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X ∈ ℤ
9 simpr2 ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y ∈ ℤ
10 8 9 gcdcld ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X gcd Y ∈ ℕ 0
11 10 nn0zd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X gcd Y ∈ ℤ
12 simpr3 ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y ≠ 0
13 gcdeq0 ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ → X gcd Y = 0 ↔ X = 0 ∧ Y = 0
14 13 simplbda ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ X gcd Y = 0 → Y = 0
15 14 ex ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ → X gcd Y = 0 → Y = 0
16 15 necon3d ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ → Y ≠ 0 → X gcd Y ≠ 0
17 16 imp ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X gcd Y ≠ 0
18 8 9 12 17 syl21anc ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X gcd Y ≠ 0
19 gcddvds ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ → X gcd Y ∥ X ∧ X gcd Y ∥ Y
20 8 9 19 syl2anc ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X gcd Y ∥ X ∧ X gcd Y ∥ Y
21 20 simpld ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X gcd Y ∥ X
22 dvdsval2 ⊢ X gcd Y ∈ ℤ ∧ X gcd Y ≠ 0 ∧ X ∈ ℤ → X gcd Y ∥ X ↔ X X gcd Y ∈ ℤ
23 22 biimpa ⊢ X gcd Y ∈ ℤ ∧ X gcd Y ≠ 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ X gcd Y ∥ X → X X gcd Y ∈ ℤ
24 11 18 8 21 23 syl31anc ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X X gcd Y ∈ ℤ
25 20 simprd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X gcd Y ∥ Y
26 dvdsval2 ⊢ X gcd Y ∈ ℤ ∧ X gcd Y ≠ 0 ∧ Y ∈ ℤ → X gcd Y ∥ Y ↔ Y X gcd Y ∈ ℤ
27 26 biimpa ⊢ X gcd Y ∈ ℤ ∧ X gcd Y ≠ 0 ∧ Y ∈ ℤ ∧ X gcd Y ∥ Y → Y X gcd Y ∈ ℤ
28 11 18 9 25 27 syl31anc ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y X gcd Y ∈ ℤ
29 zringbas ⊢ ℤ = Base ℤ ring
30 29 1 rhmf ⊢ L ∈ ℤ ring RingHom R → L : ℤ ⟶ B
31 7 30 syl ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L : ℤ ⟶ B
32 31 28 ffvelcdmd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ Y X gcd Y ∈ B
33 31 ffnd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L Fn ℤ
34 9 zcnd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y ∈ ℂ
35 11 zcnd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X gcd Y ∈ ℂ
36 34 35 12 18 divne0d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y X gcd Y ≠ 0
37 ovex ⊢ Y X gcd Y ∈ V
38 37 elsn ⊢ Y X gcd Y ∈ 0 ↔ Y X gcd Y = 0
39 38 necon3bbii ⊢ ¬ Y X gcd Y ∈ 0 ↔ Y X gcd Y ≠ 0
40 36 39 sylibr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → ¬ Y X gcd Y ∈ 0
41 4 ad2antrr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → R ∈ Ring
42 simplr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → chr ⁡ R = 0
43 eqid ⊢ 0 R = 0 R
44 1 3 43 zrhker ⊢ R ∈ Ring → chr ⁡ R = 0 ↔ L -1 0 R = 0
45 44 biimpa ⊢ R ∈ Ring ∧ chr ⁡ R = 0 → L -1 0 R = 0
46 41 42 45 syl2anc ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L -1 0 R = 0
47 40 46 neleqtrrd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → ¬ Y X gcd Y ∈ L -1 0 R
48 elpreima ⊢ L Fn ℤ → Y X gcd Y ∈ L -1 0 R ↔ Y X gcd Y ∈ ℤ ∧ L ⁡ Y X gcd Y ∈ 0 R
49 48 baibd ⊢ L Fn ℤ ∧ Y X gcd Y ∈ ℤ → Y X gcd Y ∈ L -1 0 R ↔ L ⁡ Y X gcd Y ∈ 0 R
50 49 biimprd ⊢ L Fn ℤ ∧ Y X gcd Y ∈ ℤ → L ⁡ Y X gcd Y ∈ 0 R → Y X gcd Y ∈ L -1 0 R
51 50 con3dimp ⊢ L Fn ℤ ∧ Y X gcd Y ∈ ℤ ∧ ¬ Y X gcd Y ∈ L -1 0 R → ¬ L ⁡ Y X gcd Y ∈ 0 R
52 fvex ⊢ L ⁡ Y X gcd Y ∈ V
53 52 elsn ⊢ L ⁡ Y X gcd Y ∈ 0 R ↔ L ⁡ Y X gcd Y = 0 R
54 53 necon3bbii ⊢ ¬ L ⁡ Y X gcd Y ∈ 0 R ↔ L ⁡ Y X gcd Y ≠ 0 R
55 51 54 sylib ⊢ L Fn ℤ ∧ Y X gcd Y ∈ ℤ ∧ ¬ Y X gcd Y ∈ L -1 0 R → L ⁡ Y X gcd Y ≠ 0 R
56 33 28 47 55 syl21anc ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ Y X gcd Y ≠ 0 R
57 eqid ⊢ Unit ⁡ R = Unit ⁡ R
58 1 57 43 drngunit ⊢ R ∈ DivRing → L ⁡ Y X gcd Y ∈ Unit ⁡ R ↔ L ⁡ Y X gcd Y ∈ B ∧ L ⁡ Y X gcd Y ≠ 0 R
59 58 ad2antrr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ Y X gcd Y ∈ Unit ⁡ R ↔ L ⁡ Y X gcd Y ∈ B ∧ L ⁡ Y X gcd Y ≠ 0 R
60 32 56 59 mpbir2and ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ Y X gcd Y ∈ Unit ⁡ R
61 31 11 ffvelcdmd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ X gcd Y ∈ B
62 ovex ⊢ X gcd Y ∈ V
63 62 elsn ⊢ X gcd Y ∈ 0 ↔ X gcd Y = 0
64 63 necon3bbii ⊢ ¬ X gcd Y ∈ 0 ↔ X gcd Y ≠ 0
65 18 64 sylibr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → ¬ X gcd Y ∈ 0
66 65 46 neleqtrrd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → ¬ X gcd Y ∈ L -1 0 R
67 elpreima ⊢ L Fn ℤ → X gcd Y ∈ L -1 0 R ↔ X gcd Y ∈ ℤ ∧ L ⁡ X gcd Y ∈ 0 R
68 67 baibd ⊢ L Fn ℤ ∧ X gcd Y ∈ ℤ → X gcd Y ∈ L -1 0 R ↔ L ⁡ X gcd Y ∈ 0 R
69 68 biimprd ⊢ L Fn ℤ ∧ X gcd Y ∈ ℤ → L ⁡ X gcd Y ∈ 0 R → X gcd Y ∈ L -1 0 R
70 69 con3dimp ⊢ L Fn ℤ ∧ X gcd Y ∈ ℤ ∧ ¬ X gcd Y ∈ L -1 0 R → ¬ L ⁡ X gcd Y ∈ 0 R
71 fvex ⊢ L ⁡ X gcd Y ∈ V
72 71 elsn ⊢ L ⁡ X gcd Y ∈ 0 R ↔ L ⁡ X gcd Y = 0 R
73 72 necon3bbii ⊢ ¬ L ⁡ X gcd Y ∈ 0 R ↔ L ⁡ X gcd Y ≠ 0 R
74 70 73 sylib ⊢ L Fn ℤ ∧ X gcd Y ∈ ℤ ∧ ¬ X gcd Y ∈ L -1 0 R → L ⁡ X gcd Y ≠ 0 R
75 33 11 66 74 syl21anc ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ X gcd Y ≠ 0 R
76 1 57 43 drngunit ⊢ R ∈ DivRing → L ⁡ X gcd Y ∈ Unit ⁡ R ↔ L ⁡ X gcd Y ∈ B ∧ L ⁡ X gcd Y ≠ 0 R
77 76 ad2antrr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ X gcd Y ∈ Unit ⁡ R ↔ L ⁡ X gcd Y ∈ B ∧ L ⁡ X gcd Y ≠ 0 R
78 61 75 77 mpbir2and ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ X gcd Y ∈ Unit ⁡ R
79 zringmulr ⊢ × = ⋅ ℤ ring
80 57 29 2 79 rhmdvd ⊢ L ∈ ℤ ring RingHom R ∧ X X gcd Y ∈ ℤ ∧ Y X gcd Y ∈ ℤ ∧ X gcd Y ∈ ℤ ∧ L ⁡ Y X gcd Y ∈ Unit ⁡ R ∧ L ⁡ X gcd Y ∈ Unit ⁡ R → L ⁡ X X gcd Y × ˙ L ⁡ Y X gcd Y = L ⁡ X X gcd Y ⁢ X gcd Y × ˙ L ⁡ Y X gcd Y ⁢ X gcd Y
81 7 24 28 11 60 78 80 syl132anc ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ X X gcd Y × ˙ L ⁡ Y X gcd Y = L ⁡ X X gcd Y ⁢ X gcd Y × ˙ L ⁡ Y X gcd Y ⁢ X gcd Y
82 divnumden ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℕ → numer ⁡ X Y = X X gcd Y ∧ denom ⁡ X Y = Y X gcd Y
83 8 82 sylan ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ Y ∈ ℕ → numer ⁡ X Y = X X gcd Y ∧ denom ⁡ X Y = Y X gcd Y
84 83 simpld ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ Y ∈ ℕ → numer ⁡ X Y = X X gcd Y
85 84 eqcomd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ Y ∈ ℕ → X X gcd Y = numer ⁡ X Y
86 85 fveq2d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ Y ∈ ℕ → L ⁡ X X gcd Y = L ⁡ numer ⁡ X Y
87 83 simprd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ Y ∈ ℕ → denom ⁡ X Y = Y X gcd Y
88 87 eqcomd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ Y ∈ ℕ → Y X gcd Y = denom ⁡ X Y
89 88 fveq2d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ Y ∈ ℕ → L ⁡ Y X gcd Y = L ⁡ denom ⁡ X Y
90 86 89 oveq12d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ Y ∈ ℕ → L ⁡ X X gcd Y × ˙ L ⁡ Y X gcd Y = L ⁡ numer ⁡ X Y × ˙ L ⁡ denom ⁡ X Y
91 24 adantr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → X X gcd Y ∈ ℤ
92 91 zcnd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → X X gcd Y ∈ ℂ
93 92 mulm1d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → -1 ⁢ X X gcd Y = − X X gcd Y
94 neg1cn ⊢ − 1 ∈ ℂ
95 94 a1i ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → − 1 ∈ ℂ
96 95 92 mulcomd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → -1 ⁢ X X gcd Y = X X gcd Y ⁢ -1
97 93 96 eqtr3d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → − X X gcd Y = X X gcd Y ⁢ -1
98 97 fveq2d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → L ⁡ − X X gcd Y = L ⁡ X X gcd Y ⁢ -1
99 28 adantr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → Y X gcd Y ∈ ℤ
100 99 zcnd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → Y X gcd Y ∈ ℂ
101 100 mulm1d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → -1 ⁢ Y X gcd Y = − Y X gcd Y
102 95 100 mulcomd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → -1 ⁢ Y X gcd Y = Y X gcd Y ⁢ -1
103 101 102 eqtr3d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → − Y X gcd Y = Y X gcd Y ⁢ -1
104 103 fveq2d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → L ⁡ − Y X gcd Y = L ⁡ Y X gcd Y ⁢ -1
105 98 104 oveq12d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → L ⁡ − X X gcd Y × ˙ L ⁡ − Y X gcd Y = L ⁡ X X gcd Y ⁢ -1 × ˙ L ⁡ Y X gcd Y ⁢ -1
106 8 adantr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → X ∈ ℤ
107 9 adantr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → Y ∈ ℤ
108 simpr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → − Y ∈ ℕ
109 divnumden2 ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ − Y ∈ ℕ → numer ⁡ X Y = − X X gcd Y ∧ denom ⁡ X Y = − Y X gcd Y
110 106 107 108 109 syl3anc ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → numer ⁡ X Y = − X X gcd Y ∧ denom ⁡ X Y = − Y X gcd Y
111 110 simpld ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → numer ⁡ X Y = − X X gcd Y
112 111 fveq2d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → L ⁡ numer ⁡ X Y = L ⁡ − X X gcd Y
113 110 simprd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → denom ⁡ X Y = − Y X gcd Y
114 113 fveq2d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → L ⁡ denom ⁡ X Y = L ⁡ − Y X gcd Y
115 112 114 oveq12d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → L ⁡ numer ⁡ X Y × ˙ L ⁡ denom ⁡ X Y = L ⁡ − X X gcd Y × ˙ L ⁡ − Y X gcd Y
116 7 adantr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → L ∈ ℤ ring RingHom R
117 1zzd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → 1 ∈ ℤ
118 117 znegcld ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → − 1 ∈ ℤ
119 60 adantr ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → L ⁡ Y X gcd Y ∈ Unit ⁡ R
120 neg1z ⊢ − 1 ∈ ℤ
121 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
122 121 absnegi ⊢ − 1 = 1
123 abs1 ⊢ 1 = 1
124 122 123 eqtri ⊢ − 1 = 1
125 zringunit ⊢ − 1 ∈ Unit ⁡ ℤ ring ↔ − 1 ∈ ℤ ∧ − 1 = 1
126 120 124 125 mpbir2an ⊢ − 1 ∈ Unit ⁡ ℤ ring
127 126 a1i ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → − 1 ∈ Unit ⁡ ℤ ring
128 elrhmunit ⊢ L ∈ ℤ ring RingHom R ∧ − 1 ∈ Unit ⁡ ℤ ring → L ⁡ − 1 ∈ Unit ⁡ R
129 116 127 128 syl2anc ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → L ⁡ − 1 ∈ Unit ⁡ R
130 57 29 2 79 rhmdvd ⊢ L ∈ ℤ ring RingHom R ∧ X X gcd Y ∈ ℤ ∧ Y X gcd Y ∈ ℤ ∧ − 1 ∈ ℤ ∧ L ⁡ Y X gcd Y ∈ Unit ⁡ R ∧ L ⁡ − 1 ∈ Unit ⁡ R → L ⁡ X X gcd Y × ˙ L ⁡ Y X gcd Y = L ⁡ X X gcd Y ⁢ -1 × ˙ L ⁡ Y X gcd Y ⁢ -1
131 116 91 99 118 119 129 130 syl132anc ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → L ⁡ X X gcd Y × ˙ L ⁡ Y X gcd Y = L ⁡ X X gcd Y ⁢ -1 × ˙ L ⁡ Y X gcd Y ⁢ -1
132 105 115 131 3eqtr4rd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 ∧ − Y ∈ ℕ → L ⁡ X X gcd Y × ˙ L ⁡ Y X gcd Y = L ⁡ numer ⁡ X Y × ˙ L ⁡ denom ⁡ X Y
133 simp3 ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y ≠ 0
134 133 neneqd ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → ¬ Y = 0
135 simp2 ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y ∈ ℤ
136 elz ⊢ Y ∈ ℤ ↔ Y ∈ ℝ ∧ Y = 0 ∨ Y ∈ ℕ ∨ − Y ∈ ℕ
137 135 136 sylib ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y ∈ ℝ ∧ Y = 0 ∨ Y ∈ ℕ ∨ − Y ∈ ℕ
138 137 simprd ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y = 0 ∨ Y ∈ ℕ ∨ − Y ∈ ℕ
139 3orass ⊢ Y = 0 ∨ Y ∈ ℕ ∨ − Y ∈ ℕ ↔ Y = 0 ∨ Y ∈ ℕ ∨ − Y ∈ ℕ
140 138 139 sylib ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y = 0 ∨ Y ∈ ℕ ∨ − Y ∈ ℕ
141 orel1 ⊢ ¬ Y = 0 → Y = 0 ∨ Y ∈ ℕ ∨ − Y ∈ ℕ → Y ∈ ℕ ∨ − Y ∈ ℕ
142 134 140 141 sylc ⊢ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y ∈ ℕ ∨ − Y ∈ ℕ
143 142 adantl ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y ∈ ℕ ∨ − Y ∈ ℕ
144 90 132 143 mpjaodan ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ X X gcd Y × ˙ L ⁡ Y X gcd Y = L ⁡ numer ⁡ X Y × ˙ L ⁡ denom ⁡ X Y
145 8 zcnd ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X ∈ ℂ
146 145 35 18 divcan1d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → X X gcd Y ⁢ X gcd Y = X
147 146 fveq2d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ X X gcd Y ⁢ X gcd Y = L ⁡ X
148 34 35 18 divcan1d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → Y X gcd Y ⁢ X gcd Y = Y
149 148 fveq2d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ Y X gcd Y ⁢ X gcd Y = L ⁡ Y
150 147 149 oveq12d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ X X gcd Y ⁢ X gcd Y × ˙ L ⁡ Y X gcd Y ⁢ X gcd Y = L ⁡ X × ˙ L ⁡ Y
151 81 144 150 3eqtr3d ⊢ R ∈ DivRing ∧ chr ⁡ R = 0 ∧ X ∈ ℤ ∧ Y ∈ ℤ ∧ Y ≠ 0 → L ⁡ numer ⁡ X Y × ˙ L ⁡ denom ⁡ X Y = L ⁡ X × ˙ L ⁡ Y