Theorem ltaddnq 6659

Description: The sum of two fractions is greater than one of them. (Contributed by NM, 14-Mar-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 10-May-2013.)

Assertion

Ref	Expression
ltaddnq	⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → 𝐴 <Q (𝐴 +Q 𝐵))

Proof of Theorem ltaddnq

Dummy variables 𝑟 𝑠 𝑡 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1lt2nq 6658	. . . . . . 7 ⊢ 1Q <Q (1Q +Q 1Q)
2		1nq 6618	. . . . . . . 8 ⊢ 1Q ∈ Q
3		addclnq 6627	. . . . . . . . 9 ⊢ ((1Q ∈ Q ∧ 1Q ∈ Q) → (1Q +Q 1Q) ∈ Q)
4	2, 2, 3	mp2an 417	. . . . . . . 8 ⊢ (1Q +Q 1Q) ∈ Q
5		ltmnqg 6653	. . . . . . . 8 ⊢ ((1Q ∈ Q ∧ (1Q +Q 1Q) ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (1Q <Q (1Q +Q 1Q) ↔ (𝐵 ·Q 1Q) <Q (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q))))
6	2, 4, 5	mp3an12 1259	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (1Q <Q (1Q +Q 1Q) ↔ (𝐵 ·Q 1Q) <Q (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q))))
7	1, 6	mpbii 146	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 ·Q 1Q) <Q (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q)))
8		mulidnq 6641	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 ·Q 1Q) = 𝐵)
9		distrnqg 6639	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 1Q ∈ Q ∧ 1Q ∈ Q) → (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q)) = ((𝐵 ·Q 1Q) +Q (𝐵 ·Q 1Q)))
10	2, 2, 9	mp3an23 1261	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q)) = ((𝐵 ·Q 1Q) +Q (𝐵 ·Q 1Q)))
11	8, 8	oveq12d 5561	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Q → ((𝐵 ·Q 1Q) +Q (𝐵 ·Q 1Q)) = (𝐵 +Q 𝐵))
12	10, 11	eqtrd 2114	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q)) = (𝐵 +Q 𝐵))
13	7, 8, 12	3brtr3d 3822	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ Q → 𝐵 <Q (𝐵 +Q 𝐵))
14	13	adantl 271	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → 𝐵 <Q (𝐵 +Q 𝐵))
15		simpr 108	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → 𝐵 ∈ Q)
16		addclnq 6627	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 +Q 𝐵) ∈ Q)
17	16	anidms 389	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 +Q 𝐵) ∈ Q)
18	17	adantl 271	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 +Q 𝐵) ∈ Q)
19		simpl 107	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → 𝐴 ∈ Q)
20		ltanqg 6652	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ (𝐵 +Q 𝐵) ∈ Q ∧ 𝐴 ∈ Q) → (𝐵 <Q (𝐵 +Q 𝐵) ↔ (𝐴 +Q 𝐵) <Q (𝐴 +Q (𝐵 +Q 𝐵))))
21	15, 18, 19, 20	syl3anc 1170	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 <Q (𝐵 +Q 𝐵) ↔ (𝐴 +Q 𝐵) <Q (𝐴 +Q (𝐵 +Q 𝐵))))
22	14, 21	mpbid 145	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q 𝐵) <Q (𝐴 +Q (𝐵 +Q 𝐵)))
23		addcomnqg 6633	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q 𝐵) = (𝐵 +Q 𝐴))
24		addcomnqg 6633	. . . . 5 ⊢ ((𝑟 ∈ Q ∧ 𝑠 ∈ Q) → (𝑟 +Q 𝑠) = (𝑠 +Q 𝑟))
25	24	adantl 271	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑠 ∈ Q)) → (𝑟 +Q 𝑠) = (𝑠 +Q 𝑟))
26		addassnqg 6634	. . . . 5 ⊢ ((𝑟 ∈ Q ∧ 𝑠 ∈ Q ∧ 𝑡 ∈ Q) → ((𝑟 +Q 𝑠) +Q 𝑡) = (𝑟 +Q (𝑠 +Q 𝑡)))
27	26	adantl 271	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑠 ∈ Q ∧ 𝑡 ∈ Q)) → ((𝑟 +Q 𝑠) +Q 𝑡) = (𝑟 +Q (𝑠 +Q 𝑡)))
28	19, 15, 15, 25, 27	caov12d 5713	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q (𝐵 +Q 𝐵)) = (𝐵 +Q (𝐴 +Q 𝐵)))
29	22, 23, 28	3brtr3d 3822	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 +Q 𝐴) <Q (𝐵 +Q (𝐴 +Q 𝐵)))
30		addclnq 6627	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q 𝐵) ∈ Q)
31		ltanqg 6652	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝐵) ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 <Q (𝐴 +Q 𝐵) ↔ (𝐵 +Q 𝐴) <Q (𝐵 +Q (𝐴 +Q 𝐵))))
32	19, 30, 15, 31	syl3anc 1170	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 <Q (𝐴 +Q 𝐵) ↔ (𝐵 +Q 𝐴) <Q (𝐵 +Q (𝐴 +Q 𝐵))))
33	29, 32	mpbird 165	1 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → 𝐴 <Q (𝐴 +Q 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 102   ↔ wb 103   ∧ w3a 920   = wceq 1285   ∈ wcel 1434   class class class wbr 3793  (class class class)co 5543  Qcnq 6532  1_Qc1q 6533   +_Q cplq 6534   ·_Q cmq 6535   <_Q cltq 6537

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1377  ax-7 1378  ax-gen 1379  ax-ie1 1423  ax-ie2 1424  ax-8 1436  ax-10 1437  ax-11 1438  ax-i12 1439  ax-bndl 1440  ax-4 1441  ax-13 1445  ax-14 1446  ax-17 1460  ax-i9 1464  ax-ial 1468  ax-i5r 1469  ax-ext 2064  ax-coll 3901  ax-sep 3904  ax-nul 3912  ax-pow 3956  ax-pr 3972  ax-un 4196  ax-setind 4288  ax-iinf 4337

This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 777  df-3or 921  df-3an 922  df-tru 1288  df-fal 1291  df-nf 1391  df-sb 1687  df-eu 1945  df-mo 1946  df-clab 2069  df-cleq 2075  df-clel 2078  df-nfc 2209  df-ne 2247  df-ral 2354  df-rex 2355  df-reu 2356  df-rab 2358  df-v 2604  df-sbc 2817  df-csb 2910  df-dif 2976  df-un 2978  df-in 2980  df-ss 2987  df-nul 3259  df-pw 3392  df-sn 3412  df-pr 3413  df-op 3415  df-uni 3610  df-int 3645  df-iun 3688  df-br 3794  df-opab 3848  df-mpt 3849  df-tr 3884  df-eprel 4052  df-id 4056  df-iord 4129  df-on 4131  df-suc 4134  df-iom 4340  df-xp 4377  df-rel 4378  df-cnv 4379  df-co 4380  df-dm 4381  df-rn 4382  df-res 4383  df-ima 4384  df-iota 4897  df-fun 4934  df-fn 4935  df-f 4936  df-f1 4937  df-fo 4938  df-f1o 4939  df-fv 4940  df-ov 5546  df-oprab 5547  df-mpt2 5548  df-1st 5798  df-2nd 5799  df-recs 5954  df-irdg 6019  df-1o 6065  df-oadd 6069  df-omul 6070  df-er 6172  df-ec 6174  df-qs 6178  df-ni 6556  df-pli 6557  df-mi 6558  df-lti 6559  df-plpq 6596  df-mpq 6597  df-enq 6599  df-nqqs 6600  df-plqqs 6601  df-mqqs 6602  df-1nqqs 6603  df-ltnqqs 6605

This theorem is referenced by:  ltexnqq  6660  nsmallnqq  6664  subhalfnqq  6666  ltbtwnnqq  6667  prarloclemarch2  6671  ltexprlemm  6852  ltexprlemopl  6853  addcanprleml  6866  addcanprlemu  6867  recexprlemm  6876  cauappcvgprlemm  6897  cauappcvgprlemopl  6898  cauappcvgprlem2  6912  caucvgprlemnkj  6918  caucvgprlemnbj  6919  caucvgprlemm  6920  caucvgprlemopl  6921  caucvgprprlemnjltk  6943  caucvgprprlemopl  6949