Metamath Proof Explorer


Theorem mulgcdr

Description: Reverse distribution law for the gcd operator. (Contributed by Scott Fenton, 2-Apr-2014) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014)

Ref Expression
Assertion mulgcdr ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด ยท ๐ถ ) gcd ( ๐ต ยท ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด gcd ๐ต ) ยท ๐ถ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mulgcd โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ถ ยท ๐ด ) gcd ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) = ( ๐ถ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) )
2 1 3coml โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ถ ยท ๐ด ) gcd ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) = ( ๐ถ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) )
3 zcn โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
4 3 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
5 nn0cn โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
6 5 3ad2ant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
7 4 6 mulcomd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด ยท ๐ถ ) = ( ๐ถ ยท ๐ด ) )
8 zcn โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„ค โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
9 8 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
10 9 6 mulcomd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ต ยท ๐ถ ) = ( ๐ถ ยท ๐ต ) )
11 7 10 oveq12d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด ยท ๐ถ ) gcd ( ๐ต ยท ๐ถ ) ) = ( ( ๐ถ ยท ๐ด ) gcd ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) )
12 gcdcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„•0 )
13 12 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„•0 )
14 13 nn0cnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด gcd ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
15 14 6 mulcomd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด gcd ๐ต ) ยท ๐ถ ) = ( ๐ถ ยท ( ๐ด gcd ๐ต ) ) )
16 2 11 15 3eqtr4d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด ยท ๐ถ ) gcd ( ๐ต ยท ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด gcd ๐ต ) ยท ๐ถ ) )