Theorem ltaddnq 7727

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 7726	. . . . . . 7 ⊢ 1Q <Q (1Q +Q 1Q)
2		1nq 7686	. . . . . . . 8 ⊢ 1Q ∈ Q
3		addclnq 7695	. . . . . . . . 9 ⊢ ((1Q ∈ Q ∧ 1Q ∈ Q) → (1Q +Q 1Q) ∈ Q)
4	2, 2, 3	mp2an 426	. . . . . . . 8 ⊢ (1Q +Q 1Q) ∈ Q
5		ltmnqg 7721	. . . . . . . 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 1364	. . . . . . 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 7709	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 ·Q 1Q) = 𝐵)
9		distrnqg 7707	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 1Q ∈ Q ∧ 1Q ∈ Q) → (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q)) = ((𝐵 ·Q 1Q) +Q (𝐵 ·Q 1Q)))
10	2, 2, 9	mp3an23 1366	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q)) = ((𝐵 ·Q 1Q) +Q (𝐵 ·Q 1Q)))
11	8, 8	oveq12d 6070	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Q → ((𝐵 ·Q 1Q) +Q (𝐵 ·Q 1Q)) = (𝐵 +Q 𝐵))
12	10, 11	eqtrd 2267	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ Q → (𝐵 ·Q (1Q +Q 1Q)) = (𝐵 +Q 𝐵))
13	7, 8, 12	3brtr3d 4142	. . . . 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 7695	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 +Q 𝐵) ∈ Q)
17	16	anidms 397	. . . . . 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 7720	. . . . 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 1274	. . . 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 7701	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q 𝐵) = (𝐵 +Q 𝐴))
24		addcomnqg 7701	. . . . 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 7702	. . . . 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 6238	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q (𝐵 +Q 𝐵)) = (𝐵 +Q (𝐴 +Q 𝐵)))
29	22, 23, 28	3brtr3d 4142	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐵 +Q 𝐴) <Q (𝐵 +Q (𝐴 +Q 𝐵)))
30		addclnq 7695	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q 𝐵) ∈ Q)
31		ltanqg 7720	. . 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 1274	. 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 1005   = wceq 1398   ∈ wcel 2205   class class class wbr 4111  (class class class)co 6052  Qcnq 7600  1_Qc1q 7601   +_Q cplq 7602   ·_Q cmq 7603   <_Q cltq 7605

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4227  ax-sep 4230  ax-nul 4238  ax-pow 4289  ax-pr 4324  ax-un 4556  ax-setind 4661  ax-iinf 4712

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3045  df-csb 3141  df-dif 3215  df-un 3217  df-in 3219  df-ss 3226  df-nul 3511  df-pw 3673  df-sn 3697  df-pr 3698  df-op 3700  df-uni 3917  df-int 3952  df-iun 3995  df-br 4112  df-opab 4174  df-mpt 4175  df-tr 4211  df-eprel 4412  df-id 4416  df-iord 4489  df-on 4491  df-suc 4494  df-iom 4715  df-xp 4757  df-rel 4758  df-cnv 4759  df-co 4760  df-dm 4761  df-rn 4762  df-res 4763  df-ima 4764  df-iota 5314  df-fun 5356  df-fn 5357  df-f 5358  df-f1 5359  df-fo 5360  df-f1o 5361  df-fv 5362  df-ov 6055  df-oprab 6056  df-mpo 6057  df-1st 6336  df-2nd 6337  df-recs 6538  df-irdg 6603  df-1o 6649  df-oadd 6653  df-omul 6654  df-er 6769  df-ec 6771  df-qs 6775  df-ni 7624  df-pli 7625  df-mi 7626  df-lti 7627  df-plpq 7664  df-mpq 7665  df-enq 7667  df-nqqs 7668  df-plqqs 7669  df-mqqs 7670  df-1nqqs 7671  df-ltnqqs 7673

This theorem is referenced by:  ltexnqq  7728  nsmallnqq  7732  subhalfnqq  7734  ltbtwnnqq  7735  prarloclemarch2  7739  ltexprlemm  7920  ltexprlemopl  7921  addcanprleml  7934  addcanprlemu  7935  recexprlemm  7944  cauappcvgprlemm  7965  cauappcvgprlemopl  7966  cauappcvgprlem2  7980  caucvgprlemnkj  7986  caucvgprlemnbj  7987  caucvgprlemm  7988  caucvgprlemopl  7989  caucvgprprlemnjltk  8011  caucvgprprlemopl  8017  suplocexprlemmu  8038