Metamath Proof Explorer


Theorem mulcand

Description: Cancellation law for multiplication. Theorem I.7 of Apostol p. 18. (Contributed by NM, 26-Jan-1995) (Revised by Mario Carneiro, 27-May-2016)

Ref Expression
Hypotheses mulcand.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
mulcand.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
mulcand.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
mulcand.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โ‰  0 )
Assertion mulcand ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ถ ยท ๐ด ) = ( ๐ถ ยท ๐ต ) โ†” ๐ด = ๐ต ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mulcand.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
2 mulcand.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
3 mulcand.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
4 mulcand.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โ‰  0 )
5 recex โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ถ โ‰  0 ) โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 )
6 3 4 5 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 )
7 oveq2 โŠข ( ( ๐ถ ยท ๐ด ) = ( ๐ถ ยท ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ( ๐ถ ยท ๐ด ) ) = ( ๐‘ฅ ยท ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) )
8 simprl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
9 3 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
10 8 9 mulcomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) = ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) )
11 simprr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 )
12 10 11 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) = 1 )
13 12 oveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ยท ๐ด ) = ( 1 ยท ๐ด ) )
14 1 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
15 8 9 14 mulassd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ยท ๐ด ) = ( ๐‘ฅ ยท ( ๐ถ ยท ๐ด ) ) )
16 14 mullidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( 1 ยท ๐ด ) = ๐ด )
17 13 15 16 3eqtr3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ( ๐ถ ยท ๐ด ) ) = ๐ด )
18 12 oveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ยท ๐ต ) = ( 1 ยท ๐ต ) )
19 2 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
20 8 9 19 mulassd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐ถ ) ยท ๐ต ) = ( ๐‘ฅ ยท ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) )
21 19 mullidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( 1 ยท ๐ต ) = ๐ต )
22 18 20 21 3eqtr3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) = ๐ต )
23 17 22 eqeq12d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ( ๐ถ ยท ๐ด ) ) = ( ๐‘ฅ ยท ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ†” ๐ด = ๐ต ) )
24 7 23 imbitrid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = 1 ) ) โ†’ ( ( ๐ถ ยท ๐ด ) = ( ๐ถ ยท ๐ต ) โ†’ ๐ด = ๐ต ) )
25 6 24 rexlimddv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ถ ยท ๐ด ) = ( ๐ถ ยท ๐ต ) โ†’ ๐ด = ๐ต ) )
26 oveq2 โŠข ( ๐ด = ๐ต โ†’ ( ๐ถ ยท ๐ด ) = ( ๐ถ ยท ๐ต ) )
27 25 26 impbid1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ถ ยท ๐ด ) = ( ๐ถ ยท ๐ต ) โ†” ๐ด = ๐ต ) )