Theorem elq 9813

Description: Membership in the set of rationals. (Contributed by NM, 8-Jan-2002.) (Revised by Mario Carneiro, 28-Jan-2014.)

Assertion

Ref	Expression
elq	⊢ (𝐴 ∈ ℚ ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦))

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝐴

Proof of Theorem elq

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-q 9811	. . . 4 ⊢ ℚ = ( / “ (ℤ × ℕ))
2	1	eleq2i 2296	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ ↔ 𝐴 ∈ ( / “ (ℤ × ℕ)))
3		resima 5037	. . . 4 ⊢ (( / ↾ (ℤ × ℕ)) “ (ℤ × ℕ)) = ( / “ (ℤ × ℕ))
4	3	eleq2i 2296	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (( / ↾ (ℤ × ℕ)) “ (ℤ × ℕ)) ↔ 𝐴 ∈ ( / “ (ℤ × ℕ)))
5		divfnzn 9812	. . . 4 ⊢ ( / ↾ (ℤ × ℕ)) Fn (ℤ × ℕ)
6		ssid 3244	. . . 4 ⊢ (ℤ × ℕ) ⊆ (ℤ × ℕ)
7		ovelimab 6155	. . . 4 ⊢ ((( / ↾ (ℤ × ℕ)) Fn (ℤ × ℕ) ∧ (ℤ × ℕ) ⊆ (ℤ × ℕ)) → (𝐴 ∈ (( / ↾ (ℤ × ℕ)) “ (ℤ × ℕ)) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥( / ↾ (ℤ × ℕ))𝑦)))
8	5, 6, 7	mp2an 426	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (( / ↾ (ℤ × ℕ)) “ (ℤ × ℕ)) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥( / ↾ (ℤ × ℕ))𝑦))
9	2, 4, 8	3bitr2i 208	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥( / ↾ (ℤ × ℕ))𝑦))
10		ovres 6144	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑥( / ↾ (ℤ × ℕ))𝑦) = (𝑥 / 𝑦))
11	10	eqeq2d 2241	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐴 = (𝑥( / ↾ (ℤ × ℕ))𝑦) ↔ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)))
12	11	2rexbiia 2546	. 2 ⊢ (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥( / ↾ (ℤ × ℕ))𝑦) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦))
13	9, 12	bitri 184	1 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦))

Syntax hints:   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1395   ∈ wcel 2200  ∃wrex 2509   ⊆ wss 3197   × cxp 4716   ↾ cres 4720   “ cima 4721   Fn wfn 5312  (class class class)co 6000   / cdiv 8815  ℕcn 9106  ℤcz 9442  ℚcq 9810

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-sep 4201  ax-pow 4257  ax-pr 4292  ax-un 4523  ax-setind 4628  ax-cnex 8086  ax-resscn 8087  ax-1cn 8088  ax-1re 8089  ax-icn 8090  ax-addcl 8091  ax-addrcl 8092  ax-mulcl 8093  ax-mulrcl 8094  ax-addcom 8095  ax-mulcom 8096  ax-addass 8097  ax-mulass 8098  ax-distr 8099  ax-i2m1 8100  ax-0lt1 8101  ax-1rid 8102  ax-0id 8103  ax-rnegex 8104  ax-precex 8105  ax-cnre 8106  ax-pre-ltirr 8107  ax-pre-ltwlin 8108  ax-pre-lttrn 8109  ax-pre-apti 8110  ax-pre-ltadd 8111  ax-pre-mulgt0 8112  ax-pre-mulext 8113

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3888  df-int 3923  df-iun 3966  df-br 4083  df-opab 4145  df-mpt 4146  df-id 4383  df-po 4386  df-iso 4387  df-xp 4724  df-rel 4725  df-cnv 4726  df-co 4727  df-dm 4728  df-rn 4729  df-res 4730  df-ima 4731  df-iota 5277  df-fun 5319  df-fn 5320  df-f 5321  df-fv 5325  df-riota 5953  df-ov 6003  df-oprab 6004  df-mpo 6005  df-1st 6284  df-2nd 6285  df-pnf 8179  df-mnf 8180  df-xr 8181  df-ltxr 8182  df-le 8183  df-sub 8315  df-neg 8316  df-reap 8718  df-ap 8725  df-div 8816  df-inn 9107  df-z 9443  df-q 9811

This theorem is referenced by:  qmulz  9814  znq  9815  qre  9816  zq  9817  qaddcl  9826  qnegcl  9827  qmulcl  9828  qapne  9830  qreccl  9833  elpq  9840  qtri3or  10455  eirrap  12284  qredeu  12614  sqrt2irr  12679  sqrt2irrap  12697  pceu  12813  pcqmul  12821  pcqcl  12824  pcneg  12843  pcz  12850  pcadd  12858  logbgcd1irrap  15638