Metamath Proof Explorer


Theorem mulcanenq

Description: Lemma for distributive law: cancellation of common factor. (Contributed by NM, 2-Sep-1995) (Revised by Mario Carneiro, 8-May-2013) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion mulcanenq ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐ถ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 oveq2 โŠข ( ๐‘ = ๐ต โ†’ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) = ( ๐ด ยทN ๐ต ) )
2 1 opeq1d โŠข ( ๐‘ = ๐ต โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ = โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ )
3 opeq1 โŠข ( ๐‘ = ๐ต โ†’ โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ = โŸจ ๐ต , ๐‘ โŸฉ )
4 2 3 breq12d โŠข ( ๐‘ = ๐ต โ†’ ( โŸจ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ โ†” โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐ต , ๐‘ โŸฉ ) )
5 4 imbi2d โŠข ( ๐‘ = ๐ต โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ N โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ ) โ†” ( ๐ด โˆˆ N โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐ต , ๐‘ โŸฉ ) ) )
6 oveq2 โŠข ( ๐‘ = ๐ถ โ†’ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) = ( ๐ด ยทN ๐ถ ) )
7 6 opeq2d โŠข ( ๐‘ = ๐ถ โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ = โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐ถ ) โŸฉ )
8 opeq2 โŠข ( ๐‘ = ๐ถ โ†’ โŸจ ๐ต , ๐‘ โŸฉ = โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ )
9 7 8 breq12d โŠข ( ๐‘ = ๐ถ โ†’ ( โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐ต , ๐‘ โŸฉ โ†” โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐ถ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ ) )
10 9 imbi2d โŠข ( ๐‘ = ๐ถ โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ N โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐ต , ๐‘ โŸฉ ) โ†” ( ๐ด โˆˆ N โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐ถ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ ) ) )
11 mulcompi โŠข ( ๐‘ ยทN ๐‘ ) = ( ๐‘ ยทN ๐‘ )
12 11 oveq2i โŠข ( ๐ด ยทN ( ๐‘ ยทN ๐‘ ) ) = ( ๐ด ยทN ( ๐‘ ยทN ๐‘ ) )
13 mulasspi โŠข ( ( ๐ด ยทN ๐‘ ) ยทN ๐‘ ) = ( ๐ด ยทN ( ๐‘ ยทN ๐‘ ) )
14 mulasspi โŠข ( ( ๐ด ยทN ๐‘ ) ยทN ๐‘ ) = ( ๐ด ยทN ( ๐‘ ยทN ๐‘ ) )
15 12 13 14 3eqtr4i โŠข ( ( ๐ด ยทN ๐‘ ) ยทN ๐‘ ) = ( ( ๐ด ยทN ๐‘ ) ยทN ๐‘ )
16 mulclpi โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โˆˆ N )
17 16 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โˆˆ N )
18 mulclpi โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โˆˆ N )
19 18 3adant2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โˆˆ N )
20 3simpc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐‘ โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N ) )
21 enqbreq โŠข ( ( ( ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โˆˆ N โˆง ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โˆˆ N ) โˆง ( ๐‘ โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N ) ) โ†’ ( โŸจ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ โ†” ( ( ๐ด ยทN ๐‘ ) ยทN ๐‘ ) = ( ( ๐ด ยทN ๐‘ ) ยทN ๐‘ ) ) )
22 17 19 20 21 syl21anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N ) โ†’ ( โŸจ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ โ†” ( ( ๐ด ยทN ๐‘ ) ยทN ๐‘ ) = ( ( ๐ด ยทN ๐‘ ) ยทN ๐‘ ) ) )
23 15 22 mpbiri โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N ) โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ )
24 23 3expb โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ( ๐‘ โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N ) ) โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ )
25 24 expcom โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ N โˆง ๐‘ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด โˆˆ N โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐‘ ) , ( ๐ด ยทN ๐‘ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ ) )
26 5 10 25 vtocl2ga โŠข ( ( ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ ( ๐ด โˆˆ N โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐ถ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ ) )
27 26 impcom โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ( ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) ) โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐ถ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ )
28 27 3impb โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N โˆง ๐ถ โˆˆ N ) โ†’ โŸจ ( ๐ด ยทN ๐ต ) , ( ๐ด ยทN ๐ถ ) โŸฉ ~Q โŸจ ๐ต , ๐ถ โŸฉ )