ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  qreccl GIF version

Theorem qreccl 9052
Description: Closure of reciprocal of rationals. (Contributed by NM, 3-Aug-2004.)
Assertion
Ref Expression
qreccl ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (1 / 𝐴) ∈ ℚ)

Proof of Theorem qreccl
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ax-1cn 7375 . . . . . 6 1 ∈ ℂ
2 1ap0 8001 . . . . . 6 1 # 0
31, 2div0api 8145 . . . . 5 (0 / 1) = 0
4 0z 8687 . . . . . 6 0 ∈ ℤ
5 1nn 8361 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
6 znq 9034 . . . . . 6 ((0 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℕ) → (0 / 1) ∈ ℚ)
74, 5, 6mp2an 417 . . . . 5 (0 / 1) ∈ ℚ
83, 7eqeltrri 2158 . . . 4 0 ∈ ℚ
9 qapne 9049 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 ∈ ℚ) → (𝐴 # 0 ↔ 𝐴 ≠ 0))
108, 9mpan2 416 . . 3 (𝐴 ∈ ℚ → (𝐴 # 0 ↔ 𝐴 ≠ 0))
1110biimpar 291 . 2 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) → 𝐴 # 0)
12 elq 9032 . . . 4 (𝐴 ∈ ℚ ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦))
13 nnne0 8378 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ≠ 0)
1413ancli 316 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℕ → (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ≠ 0))
15 nnz 8695 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℤ)
16 zapne 8747 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → (𝑦 # 0 ↔ 𝑦 ≠ 0))
1715, 4, 16sylancl 404 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 ∈ ℕ → (𝑦 # 0 ↔ 𝑦 ≠ 0))
1817adantl 271 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑦 # 0 ↔ 𝑦 ≠ 0))
1918pm5.32i 442 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 # 0) ↔ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0))
2019anbi1i 446 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 # 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) ↔ (((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)))
21 breq1 3823 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 = (𝑥 / 𝑦) → (𝐴 # 0 ↔ (𝑥 / 𝑦) # 0))
22 zcn 8681 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ ℤ → 𝑥 ∈ ℂ)
23 nncn 8358 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℂ)
2422, 23anim12i 331 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ))
25 divap0b 8082 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 # 0) → (𝑥 # 0 ↔ (𝑥 / 𝑦) # 0))
26253expa 1141 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) ∧ 𝑦 # 0) → (𝑥 # 0 ↔ (𝑥 / 𝑦) # 0))
2724, 26sylan 277 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 # 0) → (𝑥 # 0 ↔ (𝑥 / 𝑦) # 0))
2827bicomd 139 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 # 0) → ((𝑥 / 𝑦) # 0 ↔ 𝑥 # 0))
2921, 28sylan9bbr 451 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 # 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) → (𝐴 # 0 ↔ 𝑥 # 0))
3020, 29sylbir 133 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) → (𝐴 # 0 ↔ 𝑥 # 0))
31 simplll 500 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑥 ∈ ℤ)
32 zapne 8747 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → (𝑥 # 0 ↔ 𝑥 ≠ 0))
3331, 4, 32sylancl 404 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) → (𝑥 # 0 ↔ 𝑥 ≠ 0))
3430, 33bitrd 186 . . . . . . . . . 10 ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) → (𝐴 # 0 ↔ 𝑥 ≠ 0))
35 zmulcl 8729 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ)
3615, 35sylan2 280 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ)
3736adantr 270 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → (𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ)
38 msqznn 8772 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ≠ 0) → (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ)
3938adantlr 461 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ)
4037, 39jca 300 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → ((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ))
4140adantlr 461 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝑥 ≠ 0) → ((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ))
4241adantlr 461 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) ∧ 𝑥 ≠ 0) → ((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ))
4320anbi1i 446 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 # 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) ∧ 𝑥 # 0) ↔ ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) ∧ 𝑥 # 0))
4433pm5.32i 442 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) ∧ 𝑥 # 0) ↔ ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) ∧ 𝑥 ≠ 0))
4543, 44bitri 182 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 # 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) ∧ 𝑥 # 0) ↔ ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) ∧ 𝑥 ≠ 0))
46 oveq2 5615 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 = (𝑥 / 𝑦) → (1 / 𝐴) = (1 / (𝑥 / 𝑦)))
47 dividap 8100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 # 0) → (𝑥 / 𝑥) = 1)
4847adantr 270 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 # 0) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 # 0)) → (𝑥 / 𝑥) = 1)
4948oveq1d 5622 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 # 0) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 # 0)) → ((𝑥 / 𝑥) / (𝑥 / 𝑦)) = (1 / (𝑥 / 𝑦)))
50 simpll 496 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 # 0) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 # 0)) → 𝑥 ∈ ℂ)
51 simpl 107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 # 0) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 # 0)) → (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 # 0))
52 simpr 108 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 # 0) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 # 0)) → (𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 # 0))
53 divdivdivap 8112 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ (𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 # 0)) ∧ ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 # 0) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 # 0))) → ((𝑥 / 𝑥) / (𝑥 / 𝑦)) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥)))
5450, 51, 51, 52, 53syl22anc 1173 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 # 0) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 # 0)) → ((𝑥 / 𝑥) / (𝑥 / 𝑦)) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥)))
5549, 54eqtr3d 2119 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑥 # 0) ∧ (𝑦 ∈ ℂ ∧ 𝑦 # 0)) → (1 / (𝑥 / 𝑦)) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥)))
5655an4s 553 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) ∧ (𝑥 # 0 ∧ 𝑦 # 0)) → (1 / (𝑥 / 𝑦)) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥)))
5724, 56sylan 277 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 # 0 ∧ 𝑦 # 0)) → (1 / (𝑥 / 𝑦)) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥)))
5857anass1rs 536 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 # 0) ∧ 𝑥 # 0) → (1 / (𝑥 / 𝑦)) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥)))
5946, 58sylan9eqr 2139 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 # 0) ∧ 𝑥 # 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) → (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥)))
6059an32s 533 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 # 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) ∧ 𝑥 # 0) → (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥)))
6145, 60sylbir 133 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) ∧ 𝑥 ≠ 0) → (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥)))
6242, 61jca 300 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) ∧ 𝑥 ≠ 0) → (((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥))))
6362ex 113 . . . . . . . . . 10 ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) → (𝑥 ≠ 0 → (((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥)))))
6434, 63sylbid 148 . . . . . . . . 9 ((((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦)) → (𝐴 # 0 → (((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥)))))
6564ex 113 . . . . . . . 8 (((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ≠ 0) → (𝐴 = (𝑥 / 𝑦) → (𝐴 # 0 → (((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥))))))
6665anasss 391 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ≠ 0)) → (𝐴 = (𝑥 / 𝑦) → (𝐴 # 0 → (((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥))))))
6714, 66sylan2 280 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐴 = (𝑥 / 𝑦) → (𝐴 # 0 → (((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥))))))
68 rspceov 5642 . . . . . . . 8 (((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ ∧ (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥))) → ∃𝑧 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ ℕ (1 / 𝐴) = (𝑧 / 𝑤))
69683expa 1141 . . . . . . 7 ((((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥))) → ∃𝑧 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ ℕ (1 / 𝐴) = (𝑧 / 𝑤))
70 elq 9032 . . . . . . 7 ((1 / 𝐴) ∈ ℚ ↔ ∃𝑧 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ ℕ (1 / 𝐴) = (𝑧 / 𝑤))
7169, 70sylibr 132 . . . . . 6 ((((𝑥 · 𝑦) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑥) ∈ ℕ) ∧ (1 / 𝐴) = ((𝑥 · 𝑦) / (𝑥 · 𝑥))) → (1 / 𝐴) ∈ ℚ)
7267, 71syl8 70 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝐴 = (𝑥 / 𝑦) → (𝐴 # 0 → (1 / 𝐴) ∈ ℚ)))
7372rexlimivv 2490 . . . 4 (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦) → (𝐴 # 0 → (1 / 𝐴) ∈ ℚ))
7412, 73sylbi 119 . . 3 (𝐴 ∈ ℚ → (𝐴 # 0 → (1 / 𝐴) ∈ ℚ))
7574imp 122 . 2 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 # 0) → (1 / 𝐴) ∈ ℚ)
7611, 75syldan 276 1 ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (1 / 𝐴) ∈ ℚ)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 102  wb 103   = wceq 1287  wcel 1436  wne 2251  wrex 2356   class class class wbr 3820  (class class class)co 5607  cc 7285  0cc0 7287  1c1 7288   · cmul 7292   # cap 7992   / cdiv 8071  cn 8350  cz 8676  cq 9029
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1379  ax-7 1380  ax-gen 1381  ax-ie1 1425  ax-ie2 1426  ax-8 1438  ax-10 1439  ax-11 1440  ax-i12 1441  ax-bndl 1442  ax-4 1443  ax-13 1447  ax-14 1448  ax-17 1462  ax-i9 1466  ax-ial 1470  ax-i5r 1471  ax-ext 2067  ax-sep 3931  ax-pow 3983  ax-pr 4009  ax-un 4233  ax-setind 4325  ax-cnex 7373  ax-resscn 7374  ax-1cn 7375  ax-1re 7376  ax-icn 7377  ax-addcl 7378  ax-addrcl 7379  ax-mulcl 7380  ax-mulrcl 7381  ax-addcom 7382  ax-mulcom 7383  ax-addass 7384  ax-mulass 7385  ax-distr 7386  ax-i2m1 7387  ax-0lt1 7388  ax-1rid 7389  ax-0id 7390  ax-rnegex 7391  ax-precex 7392  ax-cnre 7393  ax-pre-ltirr 7394  ax-pre-ltwlin 7395  ax-pre-lttrn 7396  ax-pre-apti 7397  ax-pre-ltadd 7398  ax-pre-mulgt0 7399  ax-pre-mulext 7400
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3or 923  df-3an 924  df-tru 1290  df-fal 1293  df-nf 1393  df-sb 1690  df-eu 1948  df-mo 1949  df-clab 2072  df-cleq 2078  df-clel 2081  df-nfc 2214  df-ne 2252  df-nel 2347  df-ral 2360  df-rex 2361  df-reu 2362  df-rmo 2363  df-rab 2364  df-v 2617  df-sbc 2830  df-csb 2923  df-dif 2990  df-un 2992  df-in 2994  df-ss 3001  df-pw 3417  df-sn 3437  df-pr 3438  df-op 3440  df-uni 3637  df-int 3672  df-iun 3715  df-br 3821  df-opab 3875  df-mpt 3876  df-id 4093  df-po 4096  df-iso 4097  df-xp 4416  df-rel 4417  df-cnv 4418  df-co 4419  df-dm 4420  df-rn 4421  df-res 4422  df-ima 4423  df-iota 4943  df-fun 4980  df-fn 4981  df-f 4982  df-fv 4986  df-riota 5563  df-ov 5610  df-oprab 5611  df-mpt2 5612  df-1st 5862  df-2nd 5863  df-pnf 7461  df-mnf 7462  df-xr 7463  df-ltxr 7464  df-le 7465  df-sub 7592  df-neg 7593  df-reap 7986  df-ap 7993  df-div 8072  df-inn 8351  df-n0 8600  df-z 8677  df-q 9030
This theorem is referenced by:  qdivcl  9053  qexpclz  9867
  Copyright terms: Public domain W3C validator