MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  divalglem4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem divalglem4 14957
Description: Lemma for divalg 14964. (Contributed by Paul Chapman, 21-Mar-2011.)
Hypotheses
Ref Expression
divalglem0.1 𝑁 ∈ ℤ
divalglem0.2 𝐷 ∈ ℤ
divalglem1.3 𝐷 ≠ 0
divalglem2.4 𝑆 = {𝑟 ∈ ℕ0𝐷 ∥ (𝑁𝑟)}
Assertion
Ref Expression
divalglem4 𝑆 = {𝑟 ∈ ℕ0 ∣ ∃𝑞 ∈ ℤ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑟)}
Distinct variable groups:   𝐷,𝑟   𝑁,𝑟   𝐷,𝑞,𝑟   𝑁,𝑞
Allowed substitution hints:   𝑆(𝑟,𝑞)

Proof of Theorem divalglem4
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 divalglem0.2 . . . . . 6 𝐷 ∈ ℤ
2 divalglem0.1 . . . . . . 7 𝑁 ∈ ℤ
3 nn0z 11277 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℤ)
4 zsubcl 11296 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ) → (𝑁𝑧) ∈ ℤ)
52, 3, 4sylancr 694 . . . . . 6 (𝑧 ∈ ℕ0 → (𝑁𝑧) ∈ ℤ)
6 divides 14823 . . . . . 6 ((𝐷 ∈ ℤ ∧ (𝑁𝑧) ∈ ℤ) → (𝐷 ∥ (𝑁𝑧) ↔ ∃𝑞 ∈ ℤ (𝑞 · 𝐷) = (𝑁𝑧)))
71, 5, 6sylancr 694 . . . . 5 (𝑧 ∈ ℕ0 → (𝐷 ∥ (𝑁𝑧) ↔ ∃𝑞 ∈ ℤ (𝑞 · 𝐷) = (𝑁𝑧)))
8 nn0cn 11179 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ℕ0𝑧 ∈ ℂ)
9 zmulcl 11303 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ) → (𝑞 · 𝐷) ∈ ℤ)
101, 9mpan2 703 . . . . . . . . 9 (𝑞 ∈ ℤ → (𝑞 · 𝐷) ∈ ℤ)
1110zcnd 11359 . . . . . . . 8 (𝑞 ∈ ℤ → (𝑞 · 𝐷) ∈ ℂ)
12 zcn 11259 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
132, 12ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 𝑁 ∈ ℂ
14 subadd 10163 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ ∧ (𝑞 · 𝐷) ∈ ℂ) → ((𝑁𝑧) = (𝑞 · 𝐷) ↔ (𝑧 + (𝑞 · 𝐷)) = 𝑁))
1513, 14mp3an1 1403 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ℂ ∧ (𝑞 · 𝐷) ∈ ℂ) → ((𝑁𝑧) = (𝑞 · 𝐷) ↔ (𝑧 + (𝑞 · 𝐷)) = 𝑁))
16 addcom 10101 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ ℂ ∧ (𝑞 · 𝐷) ∈ ℂ) → (𝑧 + (𝑞 · 𝐷)) = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧))
1716eqeq1d 2612 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ℂ ∧ (𝑞 · 𝐷) ∈ ℂ) → ((𝑧 + (𝑞 · 𝐷)) = 𝑁 ↔ ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧) = 𝑁))
1815, 17bitrd 267 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ℂ ∧ (𝑞 · 𝐷) ∈ ℂ) → ((𝑁𝑧) = (𝑞 · 𝐷) ↔ ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧) = 𝑁))
198, 11, 18syl2an 493 . . . . . . 7 ((𝑧 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℤ) → ((𝑁𝑧) = (𝑞 · 𝐷) ↔ ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧) = 𝑁))
20 eqcom 2617 . . . . . . 7 ((𝑁𝑧) = (𝑞 · 𝐷) ↔ (𝑞 · 𝐷) = (𝑁𝑧))
21 eqcom 2617 . . . . . . 7 (((𝑞 · 𝐷) + 𝑧) = 𝑁𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧))
2219, 20, 213bitr3g 301 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ ℕ0𝑞 ∈ ℤ) → ((𝑞 · 𝐷) = (𝑁𝑧) ↔ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧)))
2322rexbidva 3031 . . . . 5 (𝑧 ∈ ℕ0 → (∃𝑞 ∈ ℤ (𝑞 · 𝐷) = (𝑁𝑧) ↔ ∃𝑞 ∈ ℤ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧)))
247, 23bitrd 267 . . . 4 (𝑧 ∈ ℕ0 → (𝐷 ∥ (𝑁𝑧) ↔ ∃𝑞 ∈ ℤ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧)))
2524pm5.32i 667 . . 3 ((𝑧 ∈ ℕ0𝐷 ∥ (𝑁𝑧)) ↔ (𝑧 ∈ ℕ0 ∧ ∃𝑞 ∈ ℤ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧)))
26 oveq2 6557 . . . . 5 (𝑟 = 𝑧 → (𝑁𝑟) = (𝑁𝑧))
2726breq2d 4595 . . . 4 (𝑟 = 𝑧 → (𝐷 ∥ (𝑁𝑟) ↔ 𝐷 ∥ (𝑁𝑧)))
28 divalglem2.4 . . . 4 𝑆 = {𝑟 ∈ ℕ0𝐷 ∥ (𝑁𝑟)}
2927, 28elrab2 3333 . . 3 (𝑧𝑆 ↔ (𝑧 ∈ ℕ0𝐷 ∥ (𝑁𝑧)))
30 oveq2 6557 . . . . . 6 (𝑟 = 𝑧 → ((𝑞 · 𝐷) + 𝑟) = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧))
3130eqeq2d 2620 . . . . 5 (𝑟 = 𝑧 → (𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑟) ↔ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧)))
3231rexbidv 3034 . . . 4 (𝑟 = 𝑧 → (∃𝑞 ∈ ℤ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑟) ↔ ∃𝑞 ∈ ℤ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧)))
3332elrab 3331 . . 3 (𝑧 ∈ {𝑟 ∈ ℕ0 ∣ ∃𝑞 ∈ ℤ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑟)} ↔ (𝑧 ∈ ℕ0 ∧ ∃𝑞 ∈ ℤ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑧)))
3425, 29, 333bitr4i 291 . 2 (𝑧𝑆𝑧 ∈ {𝑟 ∈ ℕ0 ∣ ∃𝑞 ∈ ℤ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑟)})
3534eqriv 2607 1 𝑆 = {𝑟 ∈ ℕ0 ∣ ∃𝑞 ∈ ℤ 𝑁 = ((𝑞 · 𝐷) + 𝑟)}
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 195  wa 383   = wceq 1475  wcel 1977  wne 2780  wrex 2897  {crab 2900   class class class wbr 4583  (class class class)co 6549  cc 9813  0cc0 9815   + caddc 9818   · cmul 9820  cmin 10145  0cn0 11169  cz 11254  cdvds 14821
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-nn 10898  df-n0 11170  df-z 11255  df-dvds 14822
This theorem is referenced by:  divalglem10  14963
  Copyright terms: Public domain W3C validator