Metamath Proof Explorer


Theorem divgcdcoprm0

Description: Integers divided by gcd are coprime. (Contributed by AV, 12-Jul-2021)

Ref Expression
Assertion divgcdcoprm0 ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 gcddvds โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต ) )
2 1 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต ) )
3 gcdcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„•0 )
4 3 nn0zd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค )
5 simpl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค )
6 4 5 jca โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค ) )
7 6 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค ) )
8 divides โŠข ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด โ†” โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) )
9 7 8 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด โ†” โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) )
10 simpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค )
11 4 10 jca โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) )
12 11 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) )
13 divides โŠข ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต โ†” โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต ) )
14 12 13 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต โ†” โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต ) )
15 9 14 anbi12d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต ) โ†” ( โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โˆง โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต ) ) )
16 bezout โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) )
17 16 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) )
18 oveq1 โŠข ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘š ) = ( ๐ด ยท ๐‘š ) )
19 oveq1 โŠข ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘› ) = ( ๐ต ยท ๐‘› ) )
20 18 19 oveqan12rd โŠข ( ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘š ) + ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘› ) ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) )
21 20 eqeq2d โŠข ( ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘š ) + ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘› ) ) โ†” ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) ) )
22 21 bicomd โŠข ( ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) โ†” ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘š ) + ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘› ) ) ) )
23 simpl โŠข ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค )
24 23 zcnd โŠข ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„‚ )
25 24 adantl โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„‚ )
26 3 nn0cnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
27 26 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
28 27 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
29 simpl โŠข ( ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„ค )
30 29 zcnd โŠข ( ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„‚ )
31 30 ad2antlr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„‚ )
32 25 28 31 mul32d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘š ) = ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) )
33 simpr โŠข ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
34 33 zcnd โŠข ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚ )
35 34 adantl โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚ )
36 simpr โŠข ( ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„ค )
37 36 zcnd โŠข ( ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚ )
38 37 ad2antlr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚ )
39 35 28 38 mul32d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘› ) = ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) )
40 32 39 oveq12d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘š ) + ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘› ) ) = ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
41 40 eqeq2d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘š ) + ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘› ) ) โ†” ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) ) )
42 23 adantl โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค )
43 29 ad2antlr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„ค )
44 42 43 zmulcld โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) โˆˆ โ„ค )
45 4 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค )
46 45 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค )
47 44 46 zmulcld โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„ค )
48 33 adantl โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
49 36 ad2antlr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„ค )
50 48 49 zmulcld โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐‘ ยท ๐‘› ) โˆˆ โ„ค )
51 3 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„•0 )
52 51 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„•0 )
53 52 nn0zd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค )
54 50 53 zmulcld โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„ค )
55 47 54 zaddcld โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) โˆˆ โ„ค )
56 55 zcnd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
57 gcd2n0cl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„• )
58 nnrp โŠข ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„+ )
59 58 rpcnne0d โŠข ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โ‰  0 ) )
60 57 59 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โ‰  0 ) )
61 60 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โ‰  0 ) )
62 div11 โŠข ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โ‰  0 ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ( ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†” ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) ) )
63 28 56 61 62 syl3anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ( ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†” ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) ) )
64 divid โŠข ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = 1 )
65 61 64 syl โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = 1 )
66 47 zcnd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„‚ )
67 54 zcnd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„‚ )
68 divdir โŠข ( ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โ‰  0 ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ( ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
69 66 67 61 68 syl3anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ( ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
70 44 zcnd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) โˆˆ โ„‚ )
71 51 nn0cnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
72 71 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
73 57 nnne0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โ‰  0 )
74 73 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โ‰  0 )
75 70 72 74 divcan4d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) )
76 50 zcnd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐‘ ยท ๐‘› ) โˆˆ โ„‚ )
77 76 28 74 divcan4d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ( ๐‘ ยท ๐‘› ) )
78 75 77 oveq12d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) )
79 69 78 eqtrd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) )
80 65 79 eqeq12d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ( ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) + ( ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†” 1 = ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) ) )
81 41 63 80 3bitr2d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘š ) + ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ยท ๐‘› ) ) โ†” 1 = ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) ) )
82 22 81 sylan9bbr โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) โ†” 1 = ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) ) )
83 eqcom โŠข ( 1 = ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) โ†” ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) = 1 )
84 simpr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) )
85 84 anim1ci โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) )
86 bezoutr1 โŠข ( ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) = 1 โ†’ ( ๐‘Ž gcd ๐‘ ) = 1 ) )
87 85 86 syl โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) = 1 โ†’ ( ๐‘Ž gcd ๐‘ ) = 1 ) )
88 87 adantr โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) = 1 โ†’ ( ๐‘Ž gcd ๐‘ ) = 1 ) )
89 83 88 biimtrid โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) ) โ†’ ( 1 = ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) โ†’ ( ๐‘Ž gcd ๐‘ ) = 1 ) )
90 simpll1 โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค )
91 90 zcnd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
92 divmul3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โ‰  0 ) ) โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐‘Ž โ†” ๐ด = ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
93 91 25 61 92 syl3anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐‘Ž โ†” ๐ด = ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
94 eqcom โŠข ( ๐‘Ž = ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†” ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐‘Ž )
95 eqcom โŠข ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†” ๐ด = ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) )
96 93 94 95 3bitr4g โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐‘Ž = ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†” ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) )
97 96 biimprd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ๐‘Ž = ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
98 97 a1d โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ๐‘Ž = ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) ) )
99 98 imp32 โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) ) โ†’ ๐‘Ž = ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) )
100 simp2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค )
101 100 zcnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
102 101 ad2antrr โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
103 divmul3 โŠข ( ( ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โ‰  0 ) ) โ†’ ( ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐‘ โ†” ๐ต = ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
104 102 35 61 103 syl3anc โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐‘ โ†” ๐ต = ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
105 eqcom โŠข ( ๐‘ = ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†” ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐‘ )
106 eqcom โŠข ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†” ๐ต = ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) )
107 104 105 106 3bitr4g โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ๐‘ = ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†” ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต ) )
108 107 biimprd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ๐‘ = ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
109 108 a1dd โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ๐‘ = ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) ) )
110 109 imp32 โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) ) โ†’ ๐‘ = ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) )
111 99 110 oveq12d โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) ) โ†’ ( ๐‘Ž gcd ๐‘ ) = ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
112 111 eqeq1d โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž gcd ๐‘ ) = 1 โ†” ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) )
113 89 112 sylibd โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) ) โ†’ ( 1 = ( ( ๐‘Ž ยท ๐‘š ) + ( ๐‘ ยท ๐‘› ) ) โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) )
114 82 113 sylbid โŠข ( ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โˆง ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด ) ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) )
115 114 exp32 โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) ) ) )
116 115 com34 โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) ) ) )
117 116 com23 โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โˆง ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) ) ) )
118 117 ex โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) ) ) ) )
119 118 com23 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ( ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) ) ) ) )
120 119 rexlimdvva โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„ค โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐ด gcd ๐ต ) = ( ( ๐ด ยท ๐‘š ) + ( ๐ต ยท ๐‘› ) ) โ†’ ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) ) ) ) )
121 17 120 mpd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐‘Ž โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) ) ) )
122 121 impl โŠข ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) ) )
123 122 rexlimdva โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) ) )
124 123 com23 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) ) )
125 124 rexlimdva โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โ†’ ( โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) ) )
126 125 impd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( โˆƒ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค ( ๐‘Ž ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ด โˆง โˆƒ ๐‘ โˆˆ โ„ค ( ๐‘ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ๐ต ) โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) )
127 15 126 sylbid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต ) โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 ) )
128 2 127 mpd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โ‰  0 ) โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 )