Theorem nqnq0a 7395

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 7319	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ Q → ∃𝑧∃𝑤((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ 𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ))
2		nqpi 7319	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ Q → ∃𝑣∃𝑢((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q ))
3	1, 2	anim12i 336	. . 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 1922	. . 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 133	. 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 5851	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q ) → (𝐴 +Q 𝐵) = ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q +Q [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q ))
7		mulclpi 7269	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑧 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → (𝑧 ·N 𝑢) ∈ N)
8	7	ad2ant2rl 503	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑧 ·N 𝑢) ∈ N)
9		mulclpi 7269	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑤 ∈ N ∧ 𝑣 ∈ N) → (𝑤 ·N 𝑣) ∈ N)
10	9	ad2ant2lr 502	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑤 ·N 𝑣) ∈ N)
11		addpiord 7257	. . . . . . . . . . . 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 409	. . . . . . . . . . 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 7258	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑧 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → (𝑧 ·N 𝑢) = (𝑧 ·o 𝑢))
14	13	ad2ant2rl 503	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑧 ·N 𝑢) = (𝑧 ·o 𝑢))
15		mulpiord 7258	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑤 ∈ N ∧ 𝑣 ∈ N) → (𝑤 ·N 𝑣) = (𝑤 ·o 𝑣))
16	15	ad2ant2lr 502	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑤 ·N 𝑣) = (𝑤 ·o 𝑣))
17	14, 16	oveq12d 5860	. . . . . . . . . . 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 2198	. . . . . . . . . 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 7258	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑤 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → (𝑤 ·N 𝑢) = (𝑤 ·o 𝑢))
20	19	ad2ant2l 500	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑤 ·N 𝑢) = (𝑤 ·o 𝑢))
21	18, 20	opeq12d 3766	. . . . . . . . 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 6537	. . . . . . . 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 7311	. . . . . . . . 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 7268	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑧 ·N 𝑢) ∈ N ∧ (𝑤 ·N 𝑣) ∈ N) → ((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)) ∈ N)
25	8, 10, 24	syl2anc 409	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → ((𝑧 ·N 𝑢) +N (𝑤 ·N 𝑣)) ∈ N)
26		mulclpi 7269	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑤 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → (𝑤 ·N 𝑢) ∈ N)
27	26	ad2ant2l 500	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝑤 ·N 𝑢) ∈ N)
28		nqnq0pi 7379	. . . . . . . . . 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 409	. . . . . . . . 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 2201	. . . . . . . 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 7250	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ N → 𝑧 ∈ ω)
32	31	anim1i 338	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) → (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ N))
33		pinn 7250	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑣 ∈ N → 𝑣 ∈ ω)
34	33	anim1i 338	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → (𝑣 ∈ ω ∧ 𝑢 ∈ N))
35		addnnnq0 7390	. . . . . . . . 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 287	. . . . . . . 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 2208	. . . . . . 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 2221	. . . . . 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 7379	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) → [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q )
40	39	adantr 274	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q )
41	40	eqeq2d 2177	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 ↔ 𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q ))
42		nqnq0pi 7379	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N) → [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )
43	42	adantl 275	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q )
44	43	eqeq2d 2177	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑧 ∈ N ∧ 𝑤 ∈ N) ∧ (𝑣 ∈ N ∧ 𝑢 ∈ N)) → (𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ↔ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q ))
45	41, 44	anbi12d 465	. . . . . . . 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 450	. . . . . . 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 5851	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 = [⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 ∧ 𝐵 = [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ) → (𝐴 +Q0 𝐵) = ([⟨𝑧, 𝑤⟩] ~Q0 +Q0 [⟨𝑣, 𝑢⟩] ~Q0 ))
48	47	adantl 275	. . . . . . 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 134	. . . . . 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 2201	. . . . 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 578	. . . 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 1884	. . 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 1884	. 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 103   = wceq 1343  ∃wex 1480   ∈ wcel 2136  ⟨cop 3579  ωcom 4567  (class class class)co 5842   +_o coa 6381   ·_o comu 6382  [cec 6499  Ncnpi 7213   +_N cpli 7214   ·_N cmi 7215   ~_Q ceq 7220  Qcnq 7221   +_Q cplq 7223   ~_Q0 ceq0 7227   +_Q0 cplq0 7230

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-coll 4097  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-iinf 4565

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 825  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-tr 4081  df-id 4271  df-iord 4344  df-on 4346  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-recs 6273  df-irdg 6338  df-oadd 6388  df-omul 6389  df-er 6501  df-ec 6503  df-qs 6507  df-ni 7245  df-pli 7246  df-mi 7247  df-plpq 7285  df-enq 7288  df-nqqs 7289  df-plqqs 7290  df-enq0 7365  df-nq0 7366  df-plq0 7368

This theorem is referenced by:  prarloclemlo  7435  prarloclemcalc  7443