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

Theorem mulerpq 10960
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 10934 . . . 4 (𝐴 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐴) ∈ Q)
2 nqercl 10934 . . . 4 (𝐵 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐵) ∈ Q)
3 mulpqnq 10944 . . . 4 ((([Q]‘𝐴) ∈ Q ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ Q) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))))
41, 2, 3syl2an 608 . . 3 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))))
5 enqer 10924 . . . . . 6 ~Q Er (N × N)
65a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ~Q Er (N × N))
7 nqerrel 10935 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (N × N) → 𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴))
87adantr 486 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → 𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴))
9 elpqn 10928 . . . . . . . . 9 (([Q]‘𝐴) ∈ Q → ([Q]‘𝐴) ∈ (N × N))
101, 9syl 18 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐴) ∈ (N × N))
11 mulerpqlem 10958 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ ([Q]‘𝐴) ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴) ↔ (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵)))
12113exp 1137 . . . . . . . 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 16 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (N × N) → (𝐵 ∈ (N × N) → (𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴) ↔ (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵))))
1413imp 412 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ~Q ([Q]‘𝐴) ↔ (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵)))
158, 14mpbid 235 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵))
16 nqerrel 10935 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (N × N) → 𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵))
1716adantl 487 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → 𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵))
18 elpqn 10928 . . . . . . . . . 10 (([Q]‘𝐵) ∈ Q → ([Q]‘𝐵) ∈ (N × N))
192, 18syl 18 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐵) ∈ (N × N))
20 mulerpqlem 10958 . . . . . . . . . 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 1137 . . . . . . . . 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 16 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (N × N) → (([Q]‘𝐴) ∈ (N × N) → (𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵) ↔ (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) ~Q (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴)))))
2310, 22mpan9 516 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐵 ~Q ([Q]‘𝐵) ↔ (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) ~Q (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴))))
2417, 23mpbid 235 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) ~Q (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴)))
25 mulcompq 10955 . . . . . 6 (𝐵 ·pQ ([Q]‘𝐴)) = (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵)
26 mulcompq 10955 . . . . . 6 (([Q]‘𝐵) ·pQ ([Q]‘𝐴)) = (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))
2724, 25, 263brtr3g 5149 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)))
286, 15, 27ertrd 8720 . . . 4 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) ~Q (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)))
29 mulpqf 10949 . . . . . 6 ·pQ :((N × N) × (N × N))⟶(N × N)
3029fovcl 7551 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) ∈ (N × N))
3129fovcl 7551 . . . . . 6 ((([Q]‘𝐴) ∈ (N × N) ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)) ∈ (N × N))
3210, 19, 31syl2an 608 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵)) ∈ (N × N))
33 nqereq 10938 . . . . 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 596 . . . 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 235 . . 3 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)) = ([Q]‘(([Q]‘𝐴) ·pQ ([Q]‘𝐵))))
364, 35eqtr4d 2804 . 2 ((𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)))
37 0nnq 10927 . . . . . . 7 ¬ ∅ ∈ Q
38 nqerf 10933 . . . . . . . . . . 11 [Q]:(N × N)⟶Q
3938fdmi 6724 . . . . . . . . . 10 dom [Q] = (N × N)
4039eleq2i 2858 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ dom [Q] ↔ 𝐴 ∈ (N × N))
41 ndmfv 6920 . . . . . . . . 9 𝐴 ∈ dom [Q] → ([Q]‘𝐴) = ∅)
4240, 41sylnbir 334 . . . . . . . 8 𝐴 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐴) = ∅)
4342eleq1d 2851 . . . . . . 7 𝐴 ∈ (N × N) → (([Q]‘𝐴) ∈ Q ↔ ∅ ∈ Q))
4437, 43mtbiri 330 . . . . . 6 𝐴 ∈ (N × N) → ¬ ([Q]‘𝐴) ∈ Q)
4544con4i 115 . . . . 5 (([Q]‘𝐴) ∈ Q𝐴 ∈ (N × N))
4639eleq2i 2858 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ dom [Q] ↔ 𝐵 ∈ (N × N))
47 ndmfv 6920 . . . . . . . . 9 𝐵 ∈ dom [Q] → ([Q]‘𝐵) = ∅)
4846, 47sylnbir 334 . . . . . . . 8 𝐵 ∈ (N × N) → ([Q]‘𝐵) = ∅)
4948eleq1d 2851 . . . . . . 7 𝐵 ∈ (N × N) → (([Q]‘𝐵) ∈ Q ↔ ∅ ∈ Q))
5037, 49mtbiri 330 . . . . . 6 𝐵 ∈ (N × N) → ¬ ([Q]‘𝐵) ∈ Q)
5150con4i 115 . . . . 5 (([Q]‘𝐵) ∈ Q𝐵 ∈ (N × N))
5245, 51anim12i 625 . . . 4 ((([Q]‘𝐴) ∈ Q ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ Q) → (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)))
53 mulnqf 10952 . . . . . 6 ·Q :(Q × Q)⟶Q
5453fdmi 6724 . . . . 5 dom ·Q = (Q × Q)
5554ndmov 7607 . . . 4 (¬ (([Q]‘𝐴) ∈ Q ∧ ([Q]‘𝐵) ∈ Q) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ∅)
5652, 55nsyl5 160 . . 3 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ∅)
57 0nelxp 5700 . . . . . 6 ¬ ∅ ∈ (N × N)
5839eleq2i 2858 . . . . . 6 (∅ ∈ dom [Q] ↔ ∅ ∈ (N × N))
5957, 58mtbir 326 . . . . 5 ¬ ∅ ∈ dom [Q]
6029fdmi 6724 . . . . . . 7 dom ·pQ = ((N × N) × (N × N))
6160ndmov 7607 . . . . . 6 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (𝐴 ·pQ 𝐵) = ∅)
6261eleq1d 2851 . . . . 5 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ((𝐴 ·pQ 𝐵) ∈ dom [Q] ↔ ∅ ∈ dom [Q]))
6359, 62mtbiri 330 . . . 4 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ¬ (𝐴 ·pQ 𝐵) ∈ dom [Q])
64 ndmfv 6920 . . . 4 (¬ (𝐴 ·pQ 𝐵) ∈ dom [Q] → ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)) = ∅)
6563, 64syl 18 . . 3 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)) = ∅)
6656, 65eqtr4d 2804 . 2 (¬ (𝐴 ∈ (N × N) ∧ 𝐵 ∈ (N × N)) → (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵)))
6736, 66pm2.61i 184 1 (([Q]‘𝐴) ·Q ([Q]‘𝐵)) = ([Q]‘(𝐴 ·pQ 𝐵))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wcel 2146  c0 4289   class class class wbr 5114   × cxp 5664  dom cdm 5666  cfv 6543  (class class class)co 7423   Er wer 8700  Ncnpi 10847   ·pQ cmpq 10852   ~Q ceq 10854  Qcnq 10855  [Q]cerq 10857   ·Q cmq 10859
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pr 5409  ax-un 7745
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-oadd 8466  df-omul 8467  df-er 8703  df-ni 10875  df-mi 10877  df-lti 10878  df-mpq 10912  df-enq 10914  df-nq 10915  df-erq 10916  df-mq 10918  df-1nq 10919
This theorem is used by:  mulassnq  10962  distrnq  10964  recmulnq  10967
  Copyright terms: Public domain W3C validator