Theorem ltaddnq 7768

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 7767	. . . . . . 7 ⊢ 1Q <Q (1Q +Q 1Q)
2		1nq 7727	. . . . . . . 8 ⊢ 1Q ∈ Q
3		addclnq 7736	. . . . . . . . 9 ⊢ ((1Q ∈ Q ∧ 1Q ∈ Q) → (1Q +Q 1Q) ∈ Q)
4	2, 2, 3	mp2an 430	. . . . . . . 8 ⊢ (1Q +Q 1Q) ∈ Q
5		ltmnqg 7762	. . . . . . . 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 1368	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (1Q <Q (1Q +Q 1Q) ↔ (𝐵 ·Q 1Q) <Q (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q))))
7	1, 6	mpbii 148	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 ·Q 1Q) <Q (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q)))
8		mulidnq 7750	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 ·Q 1Q) = 𝐵)
9		distrnqg 7748	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 1Q ∈ Q ∧ 1Q ∈ Q) → (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q)) = ((𝐵 ·Q 1Q) +Q (𝐵 ·Q 1Q)))
10	2, 2, 9	mp3an23 1370	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q)) = ((𝐵 ·Q 1Q) +Q (𝐵 ·Q 1Q)))
11	8, 8	oveq12d 6097	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Q → ((𝐵 ·Q 1Q) +Q (𝐵 ·Q 1Q)) = (𝐵 +Q 𝐵))
12	10, 11	eqtrd 2271	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q)) = (𝐵 +Q 𝐵))
13	7, 8, 12	3brtr3d 4159	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ Q → 𝐵 <Q (𝐵 +Q 𝐵))
14	13	adantl 277	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → 𝐵 <Q (𝐵 +Q 𝐵))
15		simpr 110	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → 𝐵 ∈ Q)
16		addclnq 7736	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 +Q 𝐵) ∈ Q)
17	16	anidms 401	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 +Q 𝐵) ∈ Q)
18	17	adantl 277	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 +Q 𝐵) ∈ Q)
19		simpl 109	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → 𝐴 ∈ Q)
20		ltanqg 7761	. . . . 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 1278	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 <Q (𝐵 +Q 𝐵) ↔ (𝐴 +Q 𝐵) <Q (𝐴 +Q (𝐵 +Q 𝐵))))
22	14, 21	mpbid 147	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q 𝐵) <Q (𝐴 +Q (𝐵 +Q 𝐵)))
23		addcomnqg 7742	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q 𝐵) = (𝐵 +Q 𝐴))
24		addcomnqg 7742	. . . . 5 ⊢ ((𝑟 ∈ Q ∧ 𝑠 ∈ Q) → (𝑟 +Q 𝑠) = (𝑠 +Q 𝑟))
25	24	adantl 277	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑠 ∈ Q)) → (𝑟 +Q 𝑠) = (𝑠 +Q 𝑟))
26		addassnqg 7743	. . . . 5 ⊢ ((𝑟 ∈ Q ∧ 𝑠 ∈ Q ∧ 𝑡 ∈ Q) → ((𝑟 +Q 𝑠) +Q 𝑡) = (𝑟 +Q (𝑠 +Q 𝑡)))
27	26	adantl 277	. . . 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 6265	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q (𝐵 +Q 𝐵)) = (𝐵 +Q (𝐴 +Q 𝐵)))
29	22, 23, 28	3brtr3d 4159	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 +Q 𝐴) <Q (𝐵 +Q (𝐴 +Q 𝐵)))
30		addclnq 7736	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q 𝐵) ∈ Q)
31		ltanqg 7761	. . 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 1278	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 <Q (𝐴 +Q 𝐵) ↔ (𝐵 +Q 𝐴) <Q (𝐵 +Q (𝐴 +Q 𝐵))))
33	29, 32	mpbird 167	1 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → 𝐴 <Q (𝐴 +Q 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1009   = wceq 1402   ∈ wcel 2209   class class class wbr 4128  (class class class)co 6079  Qcnq 7641  1_Qc1q 7642   +_Q cplq 7643   ·_Q cmq 7644   <_Q cltq 7646

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 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4244  ax-sep 4247  ax-nul 4257  ax-pow 4309  ax-pr 4344  ax-un 4576  ax-setind 4682  ax-iinf 4733

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-pw 3690  df-sn 3714  df-pr 3715  df-op 3717  df-uni 3934  df-int 3969  df-iun 4012  df-br 4129  df-opab 4191  df-mpt 4192  df-tr 4228  df-eprel 4432  df-id 4436  df-iord 4509  df-on 4511  df-suc 4514  df-iom 4736  df-xp 4778  df-rel 4779  df-cnv 4780  df-co 4781  df-dm 4782  df-rn 4783  df-res 4784  df-ima 4785  df-iota 5335  df-fun 5377  df-fn 5378  df-f 5379  df-f1 5380  df-fo 5381  df-f1o 5382  df-fv 5383  df-ov 6082  df-oprab 6083  df-mpo 6084  df-1st 6368  df-2nd 6369  df-recs 6570  df-irdg 6635  df-1o 6681  df-oadd 6685  df-omul 6686  df-er 6801  df-ec 6803  df-qs 6807  df-ni 7665  df-pli 7666  df-mi 7667  df-lti 7668  df-plpq 7705  df-mpq 7706  df-enq 7708  df-nqqs 7709  df-plqqs 7710  df-mqqs 7711  df-1nqqs 7712  df-ltnqqs 7714

This theorem is referenced by:  ltexnqq  7769  nsmallnqq  7773  subhalfnqq  7775  ltbtwnnqq  7776  prarloclemarch2  7780  ltexprlemm  7961  ltexprlemopl  7962  addcanprleml  7975  addcanprlemu  7976  recexprlemm  7985  cauappcvgprlemm  8006  cauappcvgprlemopl  8007  cauappcvgprlem2  8021  caucvgprlemnkj  8027  caucvgprlemnbj  8028  caucvgprlemm  8029  caucvgprlemopl  8030  caucvgprprlemnjltk  8052  caucvgprprlemopl  8058  suplocexprlemmu  8079