MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mulerpq Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mulerpq 10976
Description: Multiplication is compatible with the equivalence relation. (Contributed by Mario Carneiro, 8-May-2013.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
mulerpq (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵))

Proof of Theorem mulerpq
StepHypRef Expression
1 nqercl 10950 . . . 4 (𝐴 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐴) ∈ Q)
2 nqercl 10950 . . . 4 (𝐵 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐵) ∈ Q)
3 mulpqnq 10960 . . . 4 ((([Q]‘𝐴) ∈ Q ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ Q) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))))
41, 2, 3syl2an 596 . . 3 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))))
5 enqer 10940 . . . . . 6 ~Q Er (N × N)
65a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ~Q Er (N × N))
7 nqerrel 10951 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (N × N) → 𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴))
87adantr 480 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → 𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴))
9 elpqn 10944 . . . . . . . . 9 (([Q]‘𝐴) ∈ Q → ([Q]‘𝐴) ∈ (N × N))
101, 9syl 17 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐴) ∈ (N × N))
11 mulerpqlem 10974 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ ([Q]‘𝐴) ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴) ↔ (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵)))
12113exp 1119 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (N × N) → (([Q]‘𝐴) ∈ (N × N) → (𝐵 ∈ (N × N) → (𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴) ↔ (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵)))))
1310, 12mpd 15 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (N × N) → (𝐵 ∈ (N × N) → (𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴) ↔ (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵))))
1413imp 406 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴) ↔ (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵)))
158, 14mpbid 232 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵))
16 nqerrel 10951 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (N × N) → 𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵))
1716adantl 481 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → 𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵))
18 elpqn 10944 . . . . . . . . . 10 (([Q]‘𝐵) ∈ Q → ([Q]‘𝐵) ∈ (N × N))
192, 18syl 17 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐵) ∈ (N × N))
20 mulerpqlem 10974 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ (N × N) ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ (N × N) ∧ ([Q]‘𝐴) ∈ (N × N)) → (𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵) ↔ (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) ~Q (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴))))
21203exp 1119 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ (N × N) → (([Q]‘𝐵) ∈ (N × N) → (([Q]‘𝐴) ∈ (N × N) → (𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵) ↔ (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) ~Q (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴))))))
2219, 21mpd 15 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (N × N) → (([Q]‘𝐴) ∈ (N × N) → (𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵) ↔ (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) ~Q (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴)))))
2310, 22mpan9 506 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵) ↔ (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) ~Q (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴))))
2417, 23mpbid 232 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) ~Q (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴)))
25 mulcompq 10971 . . . . . 6 (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) = (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵)
26 mulcompq 10971 . . . . . 6 (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴)) = (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))
2724, 25, 263brtr3g 5157 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)))
286, 15, 27ertrd 8740 . . . 4 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)))
29 mulpqf 10965 . . . . . 6 ·pQ :((N × N) × (N × N))⟶(N × N)
3029fovcl 7540 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) ∈ (N × N))
3129fovcl 7540 . . . . . 6 ((([Q]‘𝐴) ∈ (N × N) ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)) ∈ (N × N))
3210, 19, 31syl2an 596 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)) ∈ (N × N))
33 nqereq 10954 . . . . 5 (((𝐴 ·pQ 𝐵) ∈ (N × N) ∧ (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)) ∈ (N × N)) → ((𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)) ↔ ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)) = ([Q]‘(([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)))))
3430, 32, 33syl2anc 584 . . . 4 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ((𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)) ↔ ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)) = ([Q]‘(([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)))))
3528, 34mpbid 232 . . 3 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)) = ([Q]‘(([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))))
364, 35eqtr4d 2774 . 2 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)))
37 0nnq 10943 . . . . . . 7 ¬ ∅ ∈ Q
38 nqerf 10949 . . . . . . . . . . 11 [Q]:(N × N)⟶Q
3938fdmi 6722 . . . . . . . . . 10 dom [Q] = (N × N)
4039eleq2i 2827 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ dom [Q] ↔ 𝐴 ∈ (N × N))
41 ndmfv 6916 . . . . . . . . 9 𝐴 ∈ dom [Q] → ([Q]‘𝐴) = ∅)
4240, 41sylnbir 331 . . . . . . . 8 𝐴 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐴) = ∅)
4342eleq1d 2820 . . . . . . 7 𝐴 ∈ (N × N) → (([Q]‘𝐴) ∈ Q ↔ ∅ ∈ Q))
4437, 43mtbiri 327 . . . . . 6 𝐴 ∈ (N × N) → ¬ ([Q]‘𝐴) ∈ Q)
4544con4i 114 . . . . 5 (([Q]‘𝐴) ∈ Q𝐴 ∈ (N × N))
4639eleq2i 2827 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ dom [Q] ↔ 𝐵 ∈ (N × N))
47 ndmfv 6916 . . . . . . . . 9 𝐵 ∈ dom [Q] → ([Q]‘𝐵) = ∅)
4846, 47sylnbir 331 . . . . . . . 8 𝐵 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐵) = ∅)
4948eleq1d 2820 . . . . . . 7 𝐵 ∈ (N × N) → (([Q]‘𝐵) ∈ Q ↔ ∅ ∈ Q))
5037, 49mtbiri 327 . . . . . 6 𝐵 ∈ (N × N) → ¬ ([Q]‘𝐵) ∈ Q)
5150con4i 114 . . . . 5 (([Q]‘𝐵) ∈ Q𝐵 ∈ (N × N))
5245, 51anim12i 613 . . . 4 ((([Q]‘𝐴) ∈ Q ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ Q) → (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)))
53 mulnqf 10968 . . . . . 6 ·Q :(Q × Q)⟶Q
5453fdmi 6722 . . . . 5 dom ·Q = (Q × Q)
5554ndmov 7596 . . . 4 (¬ (([Q]‘𝐴) ∈ Q ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ Q) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ∅)
5652, 55nsyl5 159 . . 3 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ∅)
57 0nelxp 5693 . . . . . 6 ¬ ∅ ∈ (N × N)
5839eleq2i 2827 . . . . . 6 (∅ ∈ dom [Q] ↔ ∅ ∈ (N × N))
5957, 58mtbir 323 . . . . 5 ¬ ∅ ∈ dom [Q]
6029fdmi 6722 . . . . . . 7 dom ·pQ = ((N × N) × (N × N))
6160ndmov 7596 . . . . . 6 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) = ∅)
6261eleq1d 2820 . . . . 5 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ((𝐴 ·pQ 𝐵) ∈ dom [Q] ↔ ∅ ∈ dom [Q]))
6359, 62mtbiri 327 . . . 4 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ¬ (𝐴 ·pQ 𝐵) ∈ dom [Q])
64 ndmfv 6916 . . . 4 (¬ (𝐴 ·pQ 𝐵) ∈ dom [Q] → ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)) = ∅)
6563, 64syl 17 . . 3 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)) = ∅)
6656, 65eqtr4d 2774 . 2 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)))
6736, 66pm2.61i 182 1 (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1540  wcel 2109  c0 4313   class class class wbr 5124   × cxp 5657  dom cdm 5659  cfv 6536  (class class class)co 7410   Er wer 8721  Ncnpi 10863   ·pQ cmpq 10868   ~Q ceq 10870  Qcnq 10871  [Q]cerq 10873   ·Q cmq 10875
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2708  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pr 5407  ax-un 7734
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4889  df-iun 4974  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-tr 5235  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6295  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7867  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-oadd 8489  df-omul 8490  df-er 8724  df-ni 10891  df-mi 10893  df-lti 10894  df-mpq 10928  df-enq 10930  df-nq 10931  df-erq 10932  df-mq 10934  df-1nq 10935
This theorem is referenced by:  mulassnq  10978  distrnq  10980  recmulnq  10983
  Copyright terms: Public domain W3C validator