Supongamos que $\gcd(m,n)=1$. Entonces $d\mid mn$ si y solo si $d=ab$, donde $a\mid m$, $b\mid n$ y $\gcd(a,b)=1$.
Entonces sé que $mx+ny=1$ para algunos enteros $x,y$. También que $m=aE$ y $n=bF$ para algunos enteros $E,F.
Si $d\mid mn$ entonces $mn=dQ$.
Entonces tienes que $mn=abEF$ por lo que $dQ=abEF$. No estoy seguro de cómo concluir que $Q=EF, así que obtienes $d=ab$. Ahora la dirección inversa parece más simple si $d=ab$ entonces tienes de inmediato que $d\mid mn$.