Theorem mulcmpblnq0 7406

Description: Lemma showing compatibility of multiplication on nonnegative fractions. (Contributed by Jim Kingdon, 20-Nov-2019.)

Assertion

Ref	Expression
mulcmpblnq0	⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → (((𝐴 ·o 𝐷) = (𝐵 ·o 𝐶) ∧ (𝐹 ·o 𝑆) = (𝐺 ·o 𝑅)) → ⟨(𝐴 ·o 𝐹), (𝐵 ·o 𝐺)⟩ ~Q0 ⟨(𝐶 ·o 𝑅), (𝐷 ·o 𝑆)⟩))

Proof of Theorem mulcmpblnq0

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq12 5862	. 2 ⊢ (((𝐴 ·o 𝐷) = (𝐵 ·o 𝐶) ∧ (𝐹 ·o 𝑆) = (𝐺 ·o 𝑅)) → ((𝐴 ·o 𝐷) ·o (𝐹 ·o 𝑆)) = ((𝐵 ·o 𝐶) ·o (𝐺 ·o 𝑅)))
2		nnmcl 6460	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐹 ∈ ω) → (𝐴 ·o 𝐹) ∈ ω)
3		mulpiord 7279	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ N ∧ 𝐺 ∈ N) → (𝐵 ·N 𝐺) = (𝐵 ·o 𝐺))
4		mulclpi 7290	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ N ∧ 𝐺 ∈ N) → (𝐵 ·N 𝐺) ∈ N)
5	3, 4	eqeltrrd 2248	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ N ∧ 𝐺 ∈ N) → (𝐵 ·o 𝐺) ∈ N)
6	2, 5	anim12i 336	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐹 ∈ ω) ∧ (𝐵 ∈ N ∧ 𝐺 ∈ N)) → ((𝐴 ·o 𝐹) ∈ ω ∧ (𝐵 ·o 𝐺) ∈ N))
7	6	an4s 583	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N)) → ((𝐴 ·o 𝐹) ∈ ω ∧ (𝐵 ·o 𝐺) ∈ N))
8		nnmcl 6460	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 ∈ ω ∧ 𝑅 ∈ ω) → (𝐶 ·o 𝑅) ∈ ω)
9		mulpiord 7279	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐷 ∈ N ∧ 𝑆 ∈ N) → (𝐷 ·N 𝑆) = (𝐷 ·o 𝑆))
10		mulclpi 7290	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐷 ∈ N ∧ 𝑆 ∈ N) → (𝐷 ·N 𝑆) ∈ N)
11	9, 10	eqeltrrd 2248	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐷 ∈ N ∧ 𝑆 ∈ N) → (𝐷 ·o 𝑆) ∈ N)
12	8, 11	anim12i 336	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐶 ∈ ω ∧ 𝑅 ∈ ω) ∧ (𝐷 ∈ N ∧ 𝑆 ∈ N)) → ((𝐶 ·o 𝑅) ∈ ω ∧ (𝐷 ·o 𝑆) ∈ N))
13	12	an4s 583	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N)) → ((𝐶 ·o 𝑅) ∈ ω ∧ (𝐷 ·o 𝑆) ∈ N))
14	7, 13	anim12i 336	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N)) ∧ ((𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → (((𝐴 ·o 𝐹) ∈ ω ∧ (𝐵 ·o 𝐺) ∈ N) ∧ ((𝐶 ·o 𝑅) ∈ ω ∧ (𝐷 ·o 𝑆) ∈ N)))
15	14	an4s 583	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → (((𝐴 ·o 𝐹) ∈ ω ∧ (𝐵 ·o 𝐺) ∈ N) ∧ ((𝐶 ·o 𝑅) ∈ ω ∧ (𝐷 ·o 𝑆) ∈ N)))
16		enq0breq 7398	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ·o 𝐹) ∈ ω ∧ (𝐵 ·o 𝐺) ∈ N) ∧ ((𝐶 ·o 𝑅) ∈ ω ∧ (𝐷 ·o 𝑆) ∈ N)) → (⟨(𝐴 ·o 𝐹), (𝐵 ·o 𝐺)⟩ ~Q0 ⟨(𝐶 ·o 𝑅), (𝐷 ·o 𝑆)⟩ ↔ ((𝐴 ·o 𝐹) ·o (𝐷 ·o 𝑆)) = ((𝐵 ·o 𝐺) ·o (𝐶 ·o 𝑅))))
17	15, 16	syl 14	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → (⟨(𝐴 ·o 𝐹), (𝐵 ·o 𝐺)⟩ ~Q0 ⟨(𝐶 ·o 𝑅), (𝐷 ·o 𝑆)⟩ ↔ ((𝐴 ·o 𝐹) ·o (𝐷 ·o 𝑆)) = ((𝐵 ·o 𝐺) ·o (𝐶 ·o 𝑅))))
18		simplll 528	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝐴 ∈ ω)
19		simprll 532	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝐹 ∈ ω)
20		simplrr 531	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝐷 ∈ N)
21		pinn 7271	. . . . . 6 ⊢ (𝐷 ∈ N → 𝐷 ∈ ω)
22	20, 21	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝐷 ∈ ω)
23		nnmcom 6468	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝑥 ·o 𝑦) = (𝑦 ·o 𝑥))
24	23	adantl 275	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) → (𝑥 ·o 𝑦) = (𝑦 ·o 𝑥))
25		nnmass 6466	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω) → ((𝑥 ·o 𝑦) ·o 𝑧) = (𝑥 ·o (𝑦 ·o 𝑧)))
26	25	adantl 275	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω)) → ((𝑥 ·o 𝑦) ·o 𝑧) = (𝑥 ·o (𝑦 ·o 𝑧)))
27		simprrr 535	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝑆 ∈ N)
28		pinn 7271	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ N → 𝑆 ∈ ω)
29	27, 28	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝑆 ∈ ω)
30		nnmcl 6460	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝑥 ·o 𝑦) ∈ ω)
31	30	adantl 275	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) → (𝑥 ·o 𝑦) ∈ ω)
32	18, 19, 22, 24, 26, 29, 31	caov4d 6037	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → ((𝐴 ·o 𝐹) ·o (𝐷 ·o 𝑆)) = ((𝐴 ·o 𝐷) ·o (𝐹 ·o 𝑆)))
33		simpllr 529	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝐵 ∈ N)
34		pinn 7271	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ N → 𝐵 ∈ ω)
35	33, 34	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝐵 ∈ ω)
36		simprlr 533	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝐺 ∈ N)
37		pinn 7271	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ N → 𝐺 ∈ ω)
38	36, 37	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝐺 ∈ ω)
39		simplrl 530	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝐶 ∈ ω)
40		simprrl 534	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → 𝑅 ∈ ω)
41	35, 38, 39, 24, 26, 40, 31	caov4d 6037	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → ((𝐵 ·o 𝐺) ·o (𝐶 ·o 𝑅)) = ((𝐵 ·o 𝐶) ·o (𝐺 ·o 𝑅)))
42	32, 41	eqeq12d 2185	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → (((𝐴 ·o 𝐹) ·o (𝐷 ·o 𝑆)) = ((𝐵 ·o 𝐺) ·o (𝐶 ·o 𝑅)) ↔ ((𝐴 ·o 𝐷) ·o (𝐹 ·o 𝑆)) = ((𝐵 ·o 𝐶) ·o (𝐺 ·o 𝑅))))
43	17, 42	bitrd 187	. 2 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → (⟨(𝐴 ·o 𝐹), (𝐵 ·o 𝐺)⟩ ~Q0 ⟨(𝐶 ·o 𝑅), (𝐷 ·o 𝑆)⟩ ↔ ((𝐴 ·o 𝐷) ·o (𝐹 ·o 𝑆)) = ((𝐵 ·o 𝐶) ·o (𝐺 ·o 𝑅))))
44	1, 43	syl5ibr 155	1 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ N) ∧ (𝐶 ∈ ω ∧ 𝐷 ∈ N)) ∧ ((𝐹 ∈ ω ∧ 𝐺 ∈ N) ∧ (𝑅 ∈ ω ∧ 𝑆 ∈ N))) → (((𝐴 ·o 𝐷) = (𝐵 ·o 𝐶) ∧ (𝐹 ·o 𝑆) = (𝐺 ·o 𝑅)) → ⟨(𝐴 ·o 𝐹), (𝐵 ·o 𝐺)⟩ ~Q0 ⟨(𝐶 ·o 𝑅), (𝐷 ·o 𝑆)⟩))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∧ w3a 973   = wceq 1348   ∈ wcel 2141  ⟨cop 3586   class class class wbr 3989  ωcom 4574  (class class class)co 5853   ·_o comu 6393  Ncnpi 7234   ·_N cmi 7236   ~_Q0 ceq0 7248

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4104  ax-sep 4107  ax-nul 4115  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-setind 4521  ax-iinf 4572

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 830  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-int 3832  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-tr 4088  df-id 4278  df-iord 4351  df-on 4353  df-suc 4356  df-iom 4575  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-f1 5203  df-fo 5204  df-f1o 5205  df-fv 5206  df-ov 5856  df-oprab 5857  df-mpo 5858  df-1st 6119  df-2nd 6120  df-recs 6284  df-irdg 6349  df-oadd 6399  df-omul 6400  df-ni 7266  df-mi 7268  df-enq0 7386

This theorem is referenced by:  mulnq0mo  7410