Metamath Proof Explorer


Theorem expgcd

Description: Exponentiation distributes over GCD. sqgcd extended to nonnegative exponents. (Contributed by Steven Nguyen, 4-Apr-2023)

Ref Expression
Assertion expgcd ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 gcdnncl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„• )
2 1 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„• )
3 simp3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
4 2 3 nnexpcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„• )
5 4 nncnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ )
6 5 mulridd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ยท 1 ) = ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) )
7 nnexpcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„• )
8 7 3adant2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„• )
9 8 nnzd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„ค )
10 nnexpcl โŠข ( ( ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„• )
11 10 3adant1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„• )
12 11 nnzd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„ค )
13 simpl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„• )
14 13 nnzd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค )
15 simpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„• )
16 15 nnzd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค )
17 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 ) )
18 14 16 17 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต ) )
19 18 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต ) )
20 19 simpld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด )
21 2 nnzd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค )
22 simp1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„• )
23 22 nnzd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค )
24 dvdsexpim โŠข ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆฅ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )
25 21 23 3 24 syl3anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆฅ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) ) )
26 20 25 mpd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆฅ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) )
27 19 simprd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต )
28 simp2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„• )
29 28 nnzd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค )
30 dvdsexpim โŠข ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆฅ ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) )
31 21 29 3 30 syl3anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆฅ ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) )
32 27 31 mpd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆฅ ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) )
33 gcddiv โŠข ( ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„ค โˆง ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„• ) โˆง ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆฅ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆง ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆฅ ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) = ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) gcd ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) ) )
34 9 12 4 26 32 33 syl32anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) = ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) gcd ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) ) )
35 nncn โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„• โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
36 35 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
37 2 nncnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
38 2 nnne0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โ‰  0 )
39 36 37 38 3 expdivd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†‘ ๐‘ ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) )
40 nncn โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„• โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
41 40 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
42 41 37 38 3 expdivd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†‘ ๐‘ ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) )
43 39 42 oveq12d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†‘ ๐‘ ) ) = ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) gcd ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) ) )
44 gcddiv โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„• ) โˆง ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ด โˆง ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆฅ ๐ต ) ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
45 23 29 2 19 44 syl31anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) )
46 37 38 dividd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) = 1 )
47 45 46 eqtr3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 )
48 divgcdnn โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„• )
49 22 29 48 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„• )
50 49 nnnn0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„•0 )
51 divgcdnnr โŠข ( ( ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„• )
52 28 23 51 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„• )
53 52 nnnn0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„•0 )
54 nn0rppwr โŠข ( ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„•0 โˆง ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 โ†’ ( ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†‘ ๐‘ ) ) = 1 ) )
55 50 53 3 54 syl3anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) gcd ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) ) = 1 โ†’ ( ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†‘ ๐‘ ) ) = 1 ) )
56 47 55 mpd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ( ๐ต / ( ๐ด gcd ๐ต ) ) โ†‘ ๐‘ ) ) = 1 )
57 34 43 56 3eqtr2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) = 1 )
58 gcdnncl โŠข ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„• )
59 58 nncnd โŠข ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ )
60 8 11 59 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ )
61 4 nnne0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โ‰  0 )
62 ax-1cn โŠข 1 โˆˆ โ„‚
63 divmul โŠข ( ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โ‰  0 ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) = 1 โ†” ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ยท 1 ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) ) )
64 62 63 mp3an2 โŠข ( ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) โ‰  0 ) ) โ†’ ( ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) = 1 โ†” ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ยท 1 ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) ) )
65 60 5 61 64 syl12anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) / ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ) = 1 โ†” ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ยท 1 ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) ) )
66 57 65 mpbid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) ยท 1 ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) )
67 6 66 eqtr3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) โ†‘ ๐‘ ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ ) gcd ( ๐ต โ†‘ ๐‘ ) ) )