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

Theorem mulerpq 10972
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 10946 . . . 4 (𝐴 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐴) ∈ Q)
2 nqercl 10946 . . . 4 (𝐵 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐵) ∈ Q)
3 mulpqnq 10956 . . . 4 ((([Q]‘𝐴) ∈ Q ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ Q) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))))
41, 2, 3syl2an 595 . . 3 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))))
5 enqer 10936 . . . . . 6 ~Q Er (N × N)
65a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ~Q Er (N × N))
7 nqerrel 10947 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (N × N) → 𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴))
87adantr 480 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → 𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴))
9 elpqn 10940 . . . . . . . . 9 (([Q]‘𝐴) ∈ Q → ([Q]‘𝐴) ∈ (N × N))
101, 9syl 17 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐴) ∈ (N × N))
11 mulerpqlem 10970 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ ([Q]‘𝐴) ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴) ↔ (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵)))
12113exp 1117 . . . . . . . 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 231 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵))
16 nqerrel 10947 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (N × N) → 𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵))
1716adantl 481 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → 𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵))
18 elpqn 10940 . . . . . . . . . 10 (([Q]‘𝐵) ∈ Q → ([Q]‘𝐵) ∈ (N × N))
192, 18syl 17 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐵) ∈ (N × N))
20 mulerpqlem 10970 . . . . . . . . . 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 1117 . . . . . . . . 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 231 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) ~Q (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴)))
25 mulcompq 10967 . . . . . 6 (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) = (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵)
26 mulcompq 10967 . . . . . 6 (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴)) = (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))
2724, 25, 263brtr3g 5175 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)))
286, 15, 27ertrd 8734 . . . 4 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)))
29 mulpqf 10961 . . . . . 6 ·pQ :((N × N) × (N × N))⟶(N × N)
3029fovcl 7543 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) ∈ (N × N))
3129fovcl 7543 . . . . . 6 ((([Q]‘𝐴) ∈ (N × N) ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)) ∈ (N × N))
3210, 19, 31syl2an 595 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)) ∈ (N × N))
33 nqereq 10950 . . . . 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 583 . . . 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 231 . . 3 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)) = ([Q]‘(([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))))
364, 35eqtr4d 2770 . 2 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)))
37 0nnq 10939 . . . . . . 7 ¬ ∅ ∈ Q
38 nqerf 10945 . . . . . . . . . . 11 [Q]:(N × N)⟶Q
3938fdmi 6728 . . . . . . . . . 10 dom [Q] = (N × N)
4039eleq2i 2820 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ dom [Q] ↔ 𝐴 ∈ (N × N))
41 ndmfv 6926 . . . . . . . . 9 𝐴 ∈ dom [Q] → ([Q]‘𝐴) = ∅)
4240, 41sylnbir 331 . . . . . . . 8 𝐴 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐴) = ∅)
4342eleq1d 2813 . . . . . . 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 2820 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ dom [Q] ↔ 𝐵 ∈ (N × N))
47 ndmfv 6926 . . . . . . . . 9 𝐵 ∈ dom [Q] → ([Q]‘𝐵) = ∅)
4846, 47sylnbir 331 . . . . . . . 8 𝐵 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐵) = ∅)
4948eleq1d 2813 . . . . . . 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 612 . . . 4 ((([Q]‘𝐴) ∈ Q ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ Q) → (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)))
53 mulnqf 10964 . . . . . 6 ·Q :(Q × Q)⟶Q
5453fdmi 6728 . . . . 5 dom ·Q = (Q × Q)
5554ndmov 7599 . . . 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 5706 . . . . . 6 ¬ ∅ ∈ (N × N)
5839eleq2i 2820 . . . . . 6 (∅ ∈ dom [Q] ↔ ∅ ∈ (N × N))
5957, 58mtbir 323 . . . . 5 ¬ ∅ ∈ dom [Q]
6029fdmi 6728 . . . . . . 7 dom ·pQ = ((N × N) × (N × N))
6160ndmov 7599 . . . . . 6 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) = ∅)
6261eleq1d 2813 . . . . 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 6926 . . . 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 2770 . 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 205  wa 395   = wceq 1534  wcel 2099  c0 4318   class class class wbr 5142   × cxp 5670  dom cdm 5672  cfv 6542  (class class class)co 7414   Er wer 8715  Ncnpi 10859   ·pQ cmpq 10864   ~Q ceq 10866  Qcnq 10867  [Q]cerq 10869   ·Q cmq 10871
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pr 5423  ax-un 7734
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7865  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-oadd 8484  df-omul 8485  df-er 8718  df-ni 10887  df-mi 10889  df-lti 10890  df-mpq 10924  df-enq 10926  df-nq 10927  df-erq 10928  df-mq 10930  df-1nq 10931
This theorem is referenced by:  mulassnq  10974  distrnq  10976  recmulnq  10979
  Copyright terms: Public domain W3C validator