Theorem nqnq0a 7538

Description: Addition of positive fractions is equal with +_Q or +_Q0. (Contributed by Jim Kingdon, 10-Nov-2019.)

Assertion

Ref	Expression
nqnq0a	⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q 𝐵) = (𝐴 +Q0 𝐵))

Proof of Theorem nqnq0a

Dummy variables 𝑢 𝑣 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nqpi 7462	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ Q → ∃𝑧∃𝑤((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ 𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ))
2		nqpi 7462	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ Q → ∃𝑣∃𝑢((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q ))
3	1, 2	anim12i 338	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (∃𝑧∃𝑤((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ 𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ) ∧ ∃𝑣∃𝑢((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )))
4		ee4anv 1953	. . 3 ⊢ (∃𝑧∃𝑤∃𝑣∃𝑢(((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ 𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ) ∧ ((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )) ↔ (∃𝑧∃𝑤((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ 𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ) ∧ ∃𝑣∃𝑢((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )))
5	3, 4	sylibr 134	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → ∃𝑧∃𝑤∃𝑣∃𝑢(((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ 𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ) ∧ ((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )))
6		oveq12 5934	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q ) → (𝐴 +Q 𝐵) = ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q +Q [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q ))
7		mulclpi 7412	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑧 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → (𝑧 ·N 𝑢) ∈ N)
8	7	ad2ant2rl 511	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑧 ·N 𝑢) ∈ N)
9		mulclpi 7412	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑤 ∈ N ∧ 𝑣 ∈ N) → (𝑤 ·N 𝑣) ∈ N)
10	9	ad2ant2lr 510	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑤 ·N 𝑣) ∈ N)
11		addpiord 7400	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑧 ·N 𝑢) ∈ N ∧ (𝑤 ·N 𝑣) ∈ N) → ((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)) = ((𝑧 ·N 𝑢) +o (𝑤 ·N 𝑣)))
12	8, 10, 11	syl2anc 411	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → ((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)) = ((𝑧 ·N 𝑢) +o (𝑤 ·N 𝑣)))
13		mulpiord 7401	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑧 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → (𝑧 ·N 𝑢) = (𝑧 ·o 𝑢))
14	13	ad2ant2rl 511	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑧 ·N 𝑢) = (𝑧 ·o 𝑢))
15		mulpiord 7401	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑤 ∈ N ∧ 𝑣 ∈ N) → (𝑤 ·N 𝑣) = (𝑤 ·o 𝑣))
16	15	ad2ant2lr 510	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑤 ·N 𝑣) = (𝑤 ·o 𝑣))
17	14, 16	oveq12d 5943	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → ((𝑧 ·N 𝑢) +o (𝑤 ·N 𝑣)) = ((𝑧 ·o 𝑢) +o (𝑤 ·o 𝑣)))
18	12, 17	eqtrd 2229	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → ((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)) = ((𝑧 ·o 𝑢) +o (𝑤 ·o 𝑣)))
19		mulpiord 7401	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑤 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → (𝑤 ·N 𝑢) = (𝑤 ·o 𝑢))
20	19	ad2ant2l 508	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑤 ·N 𝑢) = (𝑤 ·o 𝑢))
21	18, 20	opeq12d 3817	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → ⟨((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)), (𝑤 ·N 𝑢)⟩ = ⟨((𝑧 ·o 𝑢) +o (𝑤 ·o 𝑣)), (𝑤 ·o 𝑢)⟩)
22	21	eceq1d 6637	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → [⟨((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)), (𝑤 ·N 𝑢)⟩] ~Q0 = [⟨((𝑧 ·o 𝑢) +o (𝑤 ·o 𝑣)), (𝑤 ·o 𝑢)⟩] ~Q0 )
23		addpipqqs 7454	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q +Q [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q ) = [⟨((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)), (𝑤 ·N 𝑢)⟩] ~Q )
24		addclpi 7411	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑧 ·N 𝑢) ∈ N ∧ (𝑤 ·N 𝑣) ∈ N) → ((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)) ∈ N)
25	8, 10, 24	syl2anc 411	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → ((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)) ∈ N)
26		mulclpi 7412	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑤 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → (𝑤 ·N 𝑢) ∈ N)
27	26	ad2ant2l 508	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑤 ·N 𝑢) ∈ N)
28		nqnq0pi 7522	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)) ∈ N ∧ (𝑤 ·N 𝑢) ∈ N) → [⟨((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)), (𝑤 ·N 𝑢)⟩] ~Q0 = [⟨((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)), (𝑤 ·N 𝑢)⟩] ~Q )
29	25, 27, 28	syl2anc 411	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → [⟨((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)), (𝑤 ·N 𝑢)⟩] ~Q0 = [⟨((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)), (𝑤 ·N 𝑢)⟩] ~Q )
30	23, 29	eqtr4d 2232	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q +Q [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q ) = [⟨((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)), (𝑤 ·N 𝑢)⟩] ~Q0 )
31		pinn 7393	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ N → 𝑧 ∈ ω)
32	31	anim1i 340	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) → (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ N))
33		pinn 7393	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑣 ∈ N → 𝑣 ∈ ω)
34	33	anim1i 340	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → (𝑣 ∈ ω ∧ 𝑢 ∈ N))
35		addnnnq0 7533	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ ω ∧ 𝑢 ∈ N)) → ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 +Q0 [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ) = [⟨((𝑧 ·o 𝑢) +o (𝑤 ·o 𝑣)), (𝑤 ·o 𝑢)⟩] ~Q0 )
36	32, 34, 35	syl2an 289	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 +Q0 [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ) = [⟨((𝑧 ·o 𝑢) +o (𝑤 ·o 𝑣)), (𝑤 ·o 𝑢)⟩] ~Q0 )
37	22, 30, 36	3eqtr4d 2239	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q +Q [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q ) = ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 +Q0 [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ))
38	6, 37	sylan9eqr 2251	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) ∧ (𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )) → (𝐴 +Q 𝐵) = ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 +Q0 [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ))
39		nqnq0pi 7522	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) → [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q )
40	39	adantr 276	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q )
41	40	eqeq2d 2208	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 ↔ 𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ))
42		nqnq0pi 7522	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )
43	42	adantl 277	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )
44	43	eqeq2d 2208	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ↔ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q ))
45	41, 44	anbi12d 473	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → ((𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ) ↔ (𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )))
46	45	pm5.32i 454	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) ∧ (𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 )) ↔ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) ∧ (𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )))
47		oveq12 5934	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ) → (𝐴 +Q0 𝐵) = ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 +Q0 [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ))
48	47	adantl 277	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) ∧ (𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 )) → (𝐴 +Q0 𝐵) = ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 +Q0 [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ))
49	46, 48	sylbir 135	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) ∧ (𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )) → (𝐴 +Q0 𝐵) = ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 +Q0 [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ))
50	38, 49	eqtr4d 2232	. . . . 5 ⊢ ((((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) ∧ (𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )) → (𝐴 +Q 𝐵) = (𝐴 +Q0 𝐵))
51	50	an4s 588	. . . 4 ⊢ ((((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ 𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ) ∧ ((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )) → (𝐴 +Q 𝐵) = (𝐴 +Q0 𝐵))
52	51	exlimivv 1911	. . 3 ⊢ (∃𝑣∃𝑢(((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ 𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ) ∧ ((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )) → (𝐴 +Q 𝐵) = (𝐴 +Q0 𝐵))
53	52	exlimivv 1911	. 2 ⊢ (∃𝑧∃𝑤∃𝑣∃𝑢(((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ 𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ) ∧ ((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )) → (𝐴 +Q 𝐵) = (𝐴 +Q0 𝐵))
54	5, 53	syl 14	1 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 +Q 𝐵) = (𝐴 +Q0 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1364  ∃wex 1506   ∈ wcel 2167  ⟨cop 3626  ωcom 4627  (class class class)co 5925   +_o coa 6480   ·_o comu 6481  [cec 6599  Ncnpi 7356   +_N cpli 7357   ·_N cmi 7358   ~_Q ceq 7363  Qcnq 7364   +_Q cplq 7366   ~_Q0 ceq0 7370   +_Q0 cplq0 7373

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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-iinf 4625

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-tr 4133  df-id 4329  df-iord 4402  df-on 4404  df-suc 4407  df-iom 4628  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-recs 6372  df-irdg 6437  df-oadd 6487  df-omul 6488  df-er 6601  df-ec 6603  df-qs 6607  df-ni 7388  df-pli 7389  df-mi 7390  df-plpq 7428  df-enq 7431  df-nqqs 7432  df-plqqs 7433  df-enq0 7508  df-nq0 7509  df-plq0 7511

This theorem is referenced by:  prarloclemlo  7578  prarloclemcalc  7586