Metamath Proof Explorer


Theorem divides

Description: Define the divides relation. M || N means M divides into N with no remainder. For example, 3 || 6 ( ex-dvds ). As proven in dvdsval3 , M || N <-> ( N mod M ) = 0 . See divides and dvdsval2 for other equivalent expressions. (Contributed by Paul Chapman, 21-Mar-2011)

Ref Expression
Assertion divides ( ( ๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐‘€ โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› ยท ๐‘€ ) = ๐‘ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 df-br โŠข ( ๐‘€ โˆฅ ๐‘ โ†” โŸจ ๐‘€ , ๐‘ โŸฉ โˆˆ โˆฅ )
2 df-dvds โŠข โˆฅ = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค ) โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฆ ) }
3 2 eleq2i โŠข ( โŸจ ๐‘€ , ๐‘ โŸฉ โˆˆ โˆฅ โ†” โŸจ ๐‘€ , ๐‘ โŸฉ โˆˆ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค ) โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฆ ) } )
4 1 3 bitri โŠข ( ๐‘€ โˆฅ ๐‘ โ†” โŸจ ๐‘€ , ๐‘ โŸฉ โˆˆ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค ) โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฆ ) } )
5 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘€ โ†’ ( ๐‘› ยท ๐‘ฅ ) = ( ๐‘› ยท ๐‘€ ) )
6 5 eqeq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘€ โ†’ ( ( ๐‘› ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฆ โ†” ( ๐‘› ยท ๐‘€ ) = ๐‘ฆ ) )
7 6 rexbidv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘€ โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฆ โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› ยท ๐‘€ ) = ๐‘ฆ ) )
8 eqeq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ โ†’ ( ( ๐‘› ยท ๐‘€ ) = ๐‘ฆ โ†” ( ๐‘› ยท ๐‘€ ) = ๐‘ ) )
9 8 rexbidv โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› ยท ๐‘€ ) = ๐‘ฆ โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› ยท ๐‘€ ) = ๐‘ ) )
10 7 9 opelopab2 โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( โŸจ ๐‘€ , ๐‘ โŸฉ โˆˆ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค ) โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› ยท ๐‘ฅ ) = ๐‘ฆ ) } โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› ยท ๐‘€ ) = ๐‘ ) )
11 4 10 bitrid โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐‘€ โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› ยท ๐‘€ ) = ๐‘ ) )