Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  zringfrac Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem zringfrac 34189
Description: The field of fractions of the ring of integers is isomorphic to the field of the rational numbers. (Contributed by Thierry Arnoux, 4-May-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
zringfrac.1 𝑄 = (ℂfld ↾s ℚ)
zringfrac.2 ∼ = (ℤring ~RL (ℤ ∖ {0}))
zringfrac.3 𝐹 = (𝑞 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ )
Assertion
Ref Expression
zringfrac 𝐹 ∈ (𝑄 RingIso ( Frac ‘ℤring))
Distinct variable groups:   ∼ ,𝑞   𝐹,𝑞   𝑄,𝑞

Proof of Theorem zringfrac
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑧 𝑝 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 zringfrac.1 . . . . . 6 𝑄 = (ℂfld ↾s ℚ)
21qdrng 28004 . . . . 5 𝑄 ∈ DivRing
3 drngring 21038 . . . . 5 (𝑄 ∈ DivRing → 𝑄 ∈ Ring)
42, 3ax-mp 5 . . . 4 𝑄 ∈ Ring
5 zringidom 33957 . . . . 5 ℤring ∈ IDomn
6 id 23 . . . . . . . 8 (ℤring ∈ IDomn → ℤring ∈ IDomn)
76fracfld 33974 . . . . . . 7 (ℤring ∈ IDomn → ( Frac ‘ℤring) ∈ Field)
87fldcrngd 21046 . . . . . 6 (ℤring ∈ IDomn → ( Frac ‘ℤring) ∈ CRing)
98crngringd 20524 . . . . 5 (ℤring ∈ IDomn → ( Frac ‘ℤring) ∈ Ring)
105, 9ax-mp 5 . . . 4 ( Frac ‘ℤring) ∈ Ring
114, 10pm3.2i 476 . . 3 (𝑄 ∈ Ring ∧ ( Frac ‘ℤring) ∈ Ring)
12 ringgrp 20515 . . . . . . 7 (𝑄 ∈ Ring → 𝑄 ∈ Grp)
134, 12ax-mp 5 . . . . . 6 𝑄 ∈ Grp
14 ringgrp 20515 . . . . . . 7 (( Frac ‘ℤring) ∈ Ring → ( Frac ‘ℤring) ∈ Grp)
1510, 14ax-mp 5 . . . . . 6 ( Frac ‘ℤring) ∈ Grp
1613, 15pm3.2i 476 . . . . 5 (𝑄 ∈ Grp ∧ ( Frac ‘ℤring) ∈ Grp)
17 zringfrac.3 . . . . . . 7 𝐹 = (𝑞 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ )
18 qnumcl 16960 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ → (numer‘𝑞) ∈ ℤ)
19 qdencl 16961 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ∈ ℕ)
2019nnzd 12759 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ∈ ℤ)
2119nnne0d 12428 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ≠ 0)
2220, 21eldifsnd 4752 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ∈ (ℤ ∖ {0}))
2318, 22opelxpd 5697 . . . . . . . . 9 (𝑞 ∈ ℚ → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ ∈ (ℤ × (ℤ ∖ {0})))
24 zringfrac.2 . . . . . . . . . . 11 ∼ = (ℤring ~RL (ℤ ∖ {0}))
2524ovexi 7485 . . . . . . . . . 10 ∼ ∈ V
2625ecelqsi 8828 . . . . . . . . 9 (⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ ∈ (ℤ × (ℤ ∖ {0})) → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ∼ ))
2723, 26syl 18 . . . . . . . 8 (𝑞 ∈ ℚ → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ∼ ))
28 zringbas 21813 . . . . . . . . . 10 ℤ = (Base‘ℤring)
29 zring0 21819 . . . . . . . . . 10 0 = (0g‘ℤring)
30 zringmulr 21818 . . . . . . . . . 10 · = (.r‘ℤring)
31 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 (-g‘ℤring) = (-g‘ℤring)
32 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 (ℤ × (ℤ ∖ {0})) = (ℤ × (ℤ ∖ {0}))
33 fracval 33970 . . . . . . . . . . 11 ( Frac ‘ℤring) = (ℤring RLocal (RLReg‘ℤring))
346idomdomd 21028 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℤring ∈ IDomn → ℤring ∈ Domn)
355, 34ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 ℤring ∈ Domn
36 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . 15 (RLReg‘ℤring) = (RLReg‘ℤring)
3728, 36, 29isdomn6 21016 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℤring ∈ Domn ↔ (ℤring ∈ NzRing ∧ (ℤ ∖ {0}) = (RLReg‘ℤring)))
3835, 37mpbi 233 . . . . . . . . . . . . 13 (ℤring ∈ NzRing ∧ (ℤ ∖ {0}) = (RLReg‘ℤring))
3938simpri 491 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ ∖ {0}) = (RLReg‘ℤring)
4039oveq2i 7462 . . . . . . . . . . 11 (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})) = (ℤring RLocal (RLReg‘ℤring))
4133, 40eqtr4i 2789 . . . . . . . . . 10 ( Frac ‘ℤring) = (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))
425a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ℤring ∈ IDomn)
43 difssd 4076 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (ℤ ∖ {0}) ⊆ ℤ)
4428, 29, 30, 31, 32, 41, 24, 42, 43rlocbas 33928 . . . . . . . . 9 (⊤ → ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ∼ ) = (Base‘( Frac ‘ℤring)))
4544mptru 1577 . . . . . . . 8 ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ∼ ) = (Base‘( Frac ‘ℤring))
4627, 45eleqtrdi 2874 . . . . . . 7 (𝑞 ∈ ℚ → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)))
4717, 46fmpti 7144 . . . . . 6 𝐹:ℚ⟶(Base‘( Frac ‘ℤring))
48 ecexg 8759 . . . . . . . . . . . 12 ( ∼ ∈ V → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ V)
4925, 48ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ V
5017fvmpt2 7036 . . . . . . . . . . 11 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ V) → (𝐹‘𝑞) = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ )
5149, 50mpan2 704 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ → (𝐹‘𝑞) = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ )
5251adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘𝑞) = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ )
53 fveq2 6916 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑝 → (numer‘𝑞) = (numer‘𝑝))
54 fveq2 6916 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑝 → (denom‘𝑞) = (denom‘𝑝))
5553, 54opeq12d 4853 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 = 𝑝 → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩)
5655eceq1d 8796 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 𝑝 → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ )
5756, 17, 27fvmpt3 7029 . . . . . . . . . 10 (𝑝 ∈ ℚ → (𝐹‘𝑝) = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ )
5857adantl 487 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘𝑝) = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ )
5952, 58oveq12d 7469 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝐹‘𝑞)(+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))(𝐹‘𝑝)) = ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ))
6041fveq2i 6919 . . . . . . . . . 10 (+g‘( Frac ‘ℤring)) = (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))
6160oveqi 7464 . . . . . . . . 9 ((𝐹‘𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))(𝐹‘𝑝))
6261a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝐹‘𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))(𝐹‘𝑝)))
63 fveq2 6916 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑢 → (numer‘𝑞) = (numer‘𝑢))
64 fveq2 6916 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑢 → (denom‘𝑞) = (denom‘𝑢))
6563, 64opeq12d 4853 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 = 𝑢 → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩)
6665eceq1d 8796 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 𝑢 → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] ∼ )
6766cbvmptv 5215 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ) = (𝑢 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] ∼ )
6817, 67eqtri 2786 . . . . . . . . 9 𝐹 = (𝑢 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] ∼ )
69 zring1 21820 . . . . . . . . . . . . 13 1 = (1r‘ℤring)
705a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ℤring ∈ IDomn)
7170idomcringd 21029 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ℤring ∈ CRing)
7235a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ℤring ∈ Domn)
73 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (mulGrp‘ℤring) = (mulGrp‘ℤring)
7428, 29, 73isdomn3 21017 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℤring ∈ Domn ↔ (ℤring ∈ Ring ∧ (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring))))
7572, 74sylib 221 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (ℤring ∈ Ring ∧ (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring))))
7675simprd 501 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring)))
7728, 29, 69, 30, 31, 32, 24, 71, 76erler 33925 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ∼ Er (ℤ × (ℤ ∖ {0})))
78 qcn 13130 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑞 ∈ ℚ → 𝑞 ∈ ℂ)
7978adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → 𝑞 ∈ ℂ)
80 qcn 13130 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 ∈ ℚ → 𝑝 ∈ ℂ)
8180adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → 𝑝 ∈ ℂ)
8279, 81addcld 11367 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 + 𝑝) ∈ ℂ)
83 qaddcl 13133 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 + 𝑝) ∈ ℚ)
84 qdencl 16961 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 + 𝑝) ∈ ℚ → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℕ)
8583, 84syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℕ)
8685nncnd 12391 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℂ)
8719adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ ℕ)
8887nncnd 12391 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ ℂ)
89 qdencl 16961 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑝 ∈ ℚ → (denom‘𝑝) ∈ ℕ)
9089adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ ℕ)
9190nncnd 12391 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ ℂ)
9288, 91mulcld 11368 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℂ)
9382, 86, 92mul32d 11559 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 + 𝑝) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = (((𝑞 + 𝑝) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))))
94 qmuldeneqnum 16967 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 + 𝑝) ∈ ℚ → ((𝑞 + 𝑝) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))) = (numer‘(𝑞 + 𝑝)))
9583, 94syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 + 𝑝) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))) = (numer‘(𝑞 + 𝑝)))
9695oveq1d 7466 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 + 𝑝) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘(𝑞 + 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
9779, 88, 91mulassd 11371 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (denom‘𝑝)) = (𝑞 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
98 qmuldeneqnum 16967 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑞 ∈ ℚ → (𝑞 · (denom‘𝑞)) = (numer‘𝑞))
9998adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · (denom‘𝑞)) = (numer‘𝑞))
10099oveq1d 7466 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (denom‘𝑝)) = ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)))
10197, 100eqtr3d 2800 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)))
10281, 91, 88mulassd 11371 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑝 · (denom‘𝑝)) · (denom‘𝑞)) = (𝑝 · ((denom‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
103 qmuldeneqnum 16967 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑝 ∈ ℚ → (𝑝 · (denom‘𝑝)) = (numer‘𝑝))
104103adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑝 · (denom‘𝑝)) = (numer‘𝑝))
105104oveq1d 7466 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑝 · (denom‘𝑝)) · (denom‘𝑞)) = ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞)))
10691, 88mulcomd 11369 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑝) · (denom‘𝑞)) = ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)))
107106oveq2d 7467 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑝 · ((denom‘𝑝) · (denom‘𝑞))) = (𝑝 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
108102, 105, 1073eqtr3rd 2807 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑝 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞)))
109101, 108oveq12d 7469 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) + (𝑝 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)))) = (((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
11079, 92, 81, 109joinlmuladdmuld 11375 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 + 𝑝) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = (((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
111110oveq1d 7466 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 + 𝑝) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))) = ((((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))))
11293, 96, 1113eqtr3d 2806 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘(𝑞 + 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))))
11339oveq2i 7462 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℤring ~RL (ℤ ∖ {0})) = (ℤring ~RL (RLReg‘ℤring))
11424, 113eqtri 2786 . . . . . . . . . . . . . 14 ∼ = (ℤring ~RL (RLReg‘ℤring))
115 qnumcl 16960 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 + 𝑝) ∈ ℚ → (numer‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℤ)
11683, 115syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℤ)
11718adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘𝑞) ∈ ℤ)
11889nnzd 12759 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 ∈ ℚ → (denom‘𝑝) ∈ ℤ)
119118adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ ℤ)
120117, 119zmulcld 12849 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℤ)
121 qnumcl 16960 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 ∈ ℚ → (numer‘𝑝) ∈ ℤ)
122121adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘𝑝) ∈ ℤ)
12320adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ ℤ)
124122, 123zmulcld 12849 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞)) ∈ ℤ)
125120, 124zaddcld 12847 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))) ∈ ℤ)
12685nnzd 12759 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℤ)
12785nnne0d 12428 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ≠ 0)
128126, 127eldifsnd 4752 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
129128, 39eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ (RLReg‘ℤring))
130123, 119zmulcld 12849 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℤ)
13187, 90nnmulcld 12431 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℕ)
132131nnne0d 12428 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ≠ 0)
133130, 132eldifsnd 4752 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
134133, 39eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ (RLReg‘ℤring))
13528, 30, 114, 71, 116, 125, 129, 134fracerl 33972 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩ ∼ ⟨(((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩ ↔ ((numer‘(𝑞 + 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))) · (denom‘(𝑞 + 𝑝)))))
136112, 135mpbird 260 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩ ∼ ⟨(((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩)
13777, 136erthi 8812 . . . . . . . . . . 11 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → [⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩] ∼ = [⟨(((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩] ∼ )
138137adantr 486 . . . . . . . . . 10 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → [⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩] ∼ = [⟨(((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩] ∼ )
139 fveq2 6916 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = (𝑞 + 𝑝) → (numer‘𝑢) = (numer‘(𝑞 + 𝑝)))
140 fveq2 6916 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = (𝑞 + 𝑝) → (denom‘𝑢) = (denom‘(𝑞 + 𝑝)))
141139, 140opeq12d 4853 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 = (𝑞 + 𝑝) → ⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩ = ⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩)
142141adantl 487 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → ⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩ = ⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩)
143142eceq1d 8796 . . . . . . . . . 10 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] ∼ = [⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩] ∼ )
144 zringplusg 21814 . . . . . . . . . . 11 + = (+g‘ℤring)
145 eqid 2763 . . . . . . . . . . 11 (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})) = (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))
146 zringcrng 21808 . . . . . . . . . . . 12 ℤring ∈ CRing
147146a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → ℤring ∈ CRing)
14835, 74mpbi 233 . . . . . . . . . . . . 13 (ℤring ∈ Ring ∧ (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring)))
149148simpri 491 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring))
150149a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring)))
151117adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → (numer‘𝑞) ∈ ℤ)
152122adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → (numer‘𝑝) ∈ ℤ)
15322adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ (ℤ ∖ {0}))
154153adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → (denom‘𝑞) ∈ (ℤ ∖ {0}))
15589nnne0d 12428 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑝 ∈ ℚ → (denom‘𝑝) ≠ 0)
156118, 155eldifsnd 4752 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑝 ∈ ℚ → (denom‘𝑝) ∈ (ℤ ∖ {0}))
157156adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ (ℤ ∖ {0}))
158157adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → (denom‘𝑝) ∈ (ℤ ∖ {0}))
159 eqid 2763 . . . . . . . . . . 11 (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))) = (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))
16028, 30, 144, 145, 24, 147, 150, 151, 152, 154, 158, 159rlocaddval 33929 . . . . . . . . . 10 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ) = [⟨(((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩] ∼ )
161138, 143, 1603eqtr4d 2808 . . . . . . . . 9 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] ∼ = ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ))
162 ovexd 7486 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ) ∈ V)
16368, 161, 83, 162fvmptd2 7033 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ))
16459, 62, 1633eqtr4rd 2809 . . . . . . 7 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝)))
165164rgen2 3206 . . . . . 6 ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝))
16647, 165pm3.2i 476 . . . . 5 (𝐹:ℚ⟶(Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝)))
1671qrngbas 28003 . . . . . 6 ℚ = (Base‘𝑄)
168 eqid 2763 . . . . . 6 (Base‘( Frac ‘ℤring)) = (Base‘( Frac ‘ℤring))
169 qex 13128 . . . . . . 7 ℚ ∈ V
170 cnfldadd 21735 . . . . . . . 8 + = (+g‘ℂfld)
1711, 170ressplusg 17508 . . . . . . 7 (ℚ ∈ V → + = (+g‘𝑄))
172169, 171ax-mp 5 . . . . . 6 + = (+g‘𝑄)
173 eqid 2763 . . . . . 6 (+g‘( Frac ‘ℤring)) = (+g‘( Frac ‘ℤring))
174167, 168, 172, 173isghm 19480 . . . . 5 (𝐹 ∈ (𝑄 GrpHom ( Frac ‘ℤring)) ↔ ((𝑄 ∈ Grp ∧ ( Frac ‘ℤring) ∈ Grp) ∧ (𝐹:ℚ⟶(Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝)))))
17516, 166, 174mpbir2an 724 . . . 4 𝐹 ∈ (𝑄 GrpHom ( Frac ‘ℤring))
176 eqid 2763 . . . . . . . 8 (mulGrp‘𝑄) = (mulGrp‘𝑄)
177176ringmgp 20516 . . . . . . 7 (𝑄 ∈ Ring → (mulGrp‘𝑄) ∈ Mnd)
1784, 177ax-mp 5 . . . . . 6 (mulGrp‘𝑄) ∈ Mnd
179 eqid 2763 . . . . . . . 8 (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)) = (mulGrp‘( Frac ‘ℤring))
180179ringmgp 20516 . . . . . . 7 (( Frac ‘ℤring) ∈ Ring → (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)) ∈ Mnd)
18110, 180ax-mp 5 . . . . . 6 (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)) ∈ Mnd
182178, 181pm3.2i 476 . . . . 5 ((mulGrp‘𝑄) ∈ Mnd ∧ (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)) ∈ Mnd)
183 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))) = (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))
18428, 30, 144, 145, 24, 71, 76, 117, 122, 153, 157, 183rlocmulval 33930 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ) = [⟨((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩] ∼ )
18579, 81mulcld 11368 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · 𝑝) ∈ ℂ)
186 qmulcl 13135 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · 𝑝) ∈ ℚ)
187 qdencl 16961 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 · 𝑝) ∈ ℚ → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℕ)
188186, 187syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℕ)
189188nncnd 12391 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℂ)
190185, 189, 92mul32d 11559 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 · 𝑝) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = (((𝑞 · 𝑝) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))))
19179, 81, 88, 91mul4d 11561 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · 𝑝) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (𝑝 · (denom‘𝑝))))
192191oveq1d 7466 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 · 𝑝) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) = (((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (𝑝 · (denom‘𝑝))) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))))
193190, 192eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 · 𝑝) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = (((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (𝑝 · (denom‘𝑝))) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))))
194 qmuldeneqnum 16967 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 · 𝑝) ∈ ℚ → ((𝑞 · 𝑝) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) = (numer‘(𝑞 · 𝑝)))
195186, 194syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · 𝑝) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) = (numer‘(𝑞 · 𝑝)))
196195oveq1d 7466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 · 𝑝) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘(𝑞 · 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
19799, 104oveq12d 7469 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (𝑝 · (denom‘𝑝))) = ((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)))
198197oveq1d 7466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (𝑝 · (denom‘𝑝))) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) = (((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))))
199193, 196, 1983eqtr3rd 2807 . . . . . . . . . . 11 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) = ((numer‘(𝑞 · 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
200117, 122zmulcld 12849 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)) ∈ ℤ)
201 qnumcl 16960 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 · 𝑝) ∈ ℚ → (numer‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℤ)
202186, 201syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℤ)
203188nnzd 12759 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℤ)
204188nnne0d 12428 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ≠ 0)
205203, 204eldifsnd 4752 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
206205, 39eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ (RLReg‘ℤring))
20728, 30, 114, 71, 200, 202, 134, 206fracerl 33972 . . . . . . . . . . 11 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (⟨((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩ ∼ ⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩ ↔ (((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) = ((numer‘(𝑞 · 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)))))
208199, 207mpbird 260 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ⟨((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩ ∼ ⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩)
20977, 208erthi 8812 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → [⟨((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩] ∼ = [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] ∼ )
210184, 209eqtrd 2798 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ) = [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] ∼ )
21141fveq2i 6919 . . . . . . . . . 10 (.r‘( Frac ‘ℤring)) = (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))
212211a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (.r‘( Frac ‘ℤring)) = (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))))
213212, 52, 58oveq123d 7472 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝐹‘𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝)) = ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ))
214 fveq2 6916 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → (numer‘𝑢) = (numer‘(𝑞 · 𝑝)))
215 fveq2 6916 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → (denom‘𝑢) = (denom‘(𝑞 · 𝑝)))
216214, 215opeq12d 4853 . . . . . . . . . 10 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → ⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩ = ⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩)
217216eceq1d 8796 . . . . . . . . 9 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] ∼ = [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] ∼ )
218 ecexg 8759 . . . . . . . . . 10 ( ∼ ∈ V → [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] ∼ ∈ V)
21925, 218mp1i 14 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] ∼ ∈ V)
22068, 217, 186, 219fvmptd3 7048 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] ∼ )
221210, 213, 2203eqtr4rd 2809 . . . . . . 7 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝)))
222221rgen2 3206 . . . . . 6 ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝))
223 zssq 13123 . . . . . . . 8 ℤ ⊆ ℚ
224 1z 12766 . . . . . . . 8 1 ∈ ℤ
225223, 224sselii 3910 . . . . . . 7 1 ∈ ℚ
226 fveq2 6916 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 1 → (numer‘𝑞) = (numer‘1))
227 1zzd 12767 . . . . . . . . . . . . 13 (ℤring ∈ IDomn → 1 ∈ ℤ)
228227znumd 33500 . . . . . . . . . . . 12 (ℤring ∈ IDomn → (numer‘1) = 1)
2295, 228ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (numer‘1) = 1
230226, 229eqtrdi 2814 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = 1 → (numer‘𝑞) = 1)
231 fveq2 6916 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 1 → (denom‘𝑞) = (denom‘1))
232227zdend 33501 . . . . . . . . . . . 12 (ℤring ∈ IDomn → (denom‘1) = 1)
2335, 232ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (denom‘1) = 1
234231, 233eqtrdi 2814 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = 1 → (denom‘𝑞) = 1)
235230, 234opeq12d 4853 . . . . . . . . 9 (𝑞 = 1 → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨1, 1⟩)
236235eceq1d 8796 . . . . . . . 8 (𝑞 = 1 → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨1, 1⟩] ∼ )
237236, 17, 49fvmpt3i 7030 . . . . . . 7 (1 ∈ ℚ → (𝐹‘1) = [⟨1, 1⟩] ∼ )
238225, 237ax-mp 5 . . . . . 6 (𝐹‘1) = [⟨1, 1⟩] ∼
23947, 222, 2383pm3.2i 1358 . . . . 5 (𝐹:ℚ⟶(Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝)) ∧ (𝐹‘1) = [⟨1, 1⟩] ∼ )
240176, 167mgpbas 20416 . . . . . 6 ℚ = (Base‘(mulGrp‘𝑄))
241179, 168mgpbas 20416 . . . . . 6 (Base‘( Frac ‘ℤring)) = (Base‘(mulGrp‘( Frac ‘ℤring)))
242 cnfldmul 21737 . . . . . . . . 9 · = (.r‘ℂfld)
2431, 242ressmulr 17524 . . . . . . . 8 (ℚ ∈ V → · = (.r‘𝑄))
244169, 243ax-mp 5 . . . . . . 7 · = (.r‘𝑄)
245176, 244mgpplusg 20415 . . . . . 6 · = (+g‘(mulGrp‘𝑄))
246 eqid 2763 . . . . . . 7 (.r‘( Frac ‘ℤring)) = (.r‘( Frac ‘ℤring))
247179, 246mgpplusg 20415 . . . . . 6 (.r‘( Frac ‘ℤring)) = (+g‘(mulGrp‘( Frac ‘ℤring)))
2481qrng1 28006 . . . . . . 7 1 = (1r‘𝑄)
249176, 248ringidval 20460 . . . . . 6 1 = (0g‘(mulGrp‘𝑄))
250146a1i 11 . . . . . . . . 9 (ℤring ∈ IDomn → ℤring ∈ CRing)
251149a1i 11 . . . . . . . . 9 (ℤring ∈ IDomn → (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring)))
252 eqid 2763 . . . . . . . . 9 [⟨1, 1⟩] ∼ = [⟨1, 1⟩] ∼
25329, 69, 41, 24, 250, 251, 252rloc1r 33933 . . . . . . . 8 (ℤring ∈ IDomn → [⟨1, 1⟩] ∼ = (1r‘( Frac ‘ℤring)))
2545, 253ax-mp 5 . . . . . . 7 [⟨1, 1⟩] ∼ = (1r‘( Frac ‘ℤring))
255179, 254ringidval 20460 . . . . . 6 [⟨1, 1⟩] ∼ = (0g‘(mulGrp‘( Frac ‘ℤring)))
256240, 241, 245, 247, 249, 255ismhm 19030 . . . . 5 (𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑄) MndHom (mulGrp‘( Frac ‘ℤring))) ↔ (((mulGrp‘𝑄) ∈ Mnd ∧ (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)) ∈ Mnd) ∧ (𝐹:ℚ⟶(Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝)) ∧ (𝐹‘1) = [⟨1, 1⟩] ∼ )))
257182, 239, 256mpbir2an 724 . . . 4 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑄) MndHom (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)))
258175, 257pm3.2i 476 . . 3 (𝐹 ∈ (𝑄 GrpHom ( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑄) MndHom (mulGrp‘( Frac ‘ℤring))))
259176, 179isrhm 20760 . . 3 (𝐹 ∈ (𝑄 RingHom ( Frac ‘ℤring)) ↔ ((𝑄 ∈ Ring ∧ ( Frac ‘ℤring) ∈ Ring) ∧ (𝐹 ∈ (𝑄 GrpHom ( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑄) MndHom (mulGrp‘( Frac ‘ℤring))))))
26011, 258, 259mpbir2an 724 . 2 𝐹 ∈ (𝑄 RingHom ( Frac ‘ℤring))
26146rgen 3082 . . . 4 ∀𝑞 ∈ ℚ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring))
262117zcnd 12844 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘𝑞) ∈ ℂ)
263122zcnd 12844 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘𝑝) ∈ ℂ)
26421adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ≠ 0)
265155adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ≠ 0)
266262, 88, 263, 91, 264, 265divmuleqd 12179 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)) = ((numer‘𝑝) / (denom‘𝑝)) ↔ ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) = ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
267153, 39eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ (RLReg‘ℤring))
268157, 39eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ (RLReg‘ℤring))
26928, 30, 114, 71, 117, 122, 267, 268fracerl 33972 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ ∼ ⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩ ↔ ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) = ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
27023adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ ∈ (ℤ × (ℤ ∖ {0})))
27177, 270erth 8810 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ ∼ ⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩ ↔ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ))
272266, 269, 2713bitr2rd 311 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ↔ ((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)) = ((numer‘𝑝) / (denom‘𝑝))))
273272biimpa 482 . . . . . . 7 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ) → ((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)) = ((numer‘𝑝) / (denom‘𝑝)))
274 qeqnumdivden 16966 . . . . . . . 8 (𝑞 ∈ ℚ → 𝑞 = ((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)))
275274ad2antrr 739 . . . . . . 7 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ) → 𝑞 = ((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)))
276 qeqnumdivden 16966 . . . . . . . 8 (𝑝 ∈ ℚ → 𝑝 = ((numer‘𝑝) / (denom‘𝑝)))
277276ad2antlr 740 . . . . . . 7 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ) → 𝑝 = ((numer‘𝑝) / (denom‘𝑝)))
278273, 275, 2773eqtr4d 2808 . . . . . 6 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ) → 𝑞 = 𝑝)
279278ex 418 . . . . 5 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ → 𝑞 = 𝑝))
280279rgen2 3206 . . . 4 ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ → 𝑞 = 𝑝)
28117, 56f1mpt 7296 . . . 4 (𝐹:ℚ⟶1-1(Base‘( Frac ‘ℤring)) ↔ (∀𝑞 ∈ ℚ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ → 𝑞 = 𝑝)))
282261, 280, 281mpbir2an 724 . . 3 𝐹:ℚ⟶1-1(Base‘( Frac ‘ℤring))
283 fveq2 6916 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → (numer‘𝑞) = (numer‘(𝑎 / 𝑏)))
284 fveq2 6916 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → (denom‘𝑞) = (denom‘(𝑎 / 𝑏)))
285283, 284opeq12d 4853 . . . . . . . . 9 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩)
286285eceq1d 8796 . . . . . . . 8 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩] ∼ )
287286eqeq2d 2774 . . . . . . 7 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → (𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ↔ 𝑧 = [⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩] ∼ ))
288 simpllr 788 . . . . . . . . 9 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → 𝑎 ∈ ℤ)
289223, 288sselid 3911 . . . . . . . 8 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → 𝑎 ∈ ℚ)
290 simplr 781 . . . . . . . . . 10 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0}))
291290eldifad 4054 . . . . . . . . 9 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → 𝑏 ∈ ℤ)
292223, 291sselid 3911 . . . . . . . 8 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → 𝑏 ∈ ℚ)
293 eldifsni 4755 . . . . . . . . 9 (𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0}) → 𝑏 ≠ 0)
294290, 293syl 18 . . . . . . . 8 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → 𝑏 ≠ 0)
295 qdivcl 13138 . . . . . . . 8 ((𝑎 ∈ ℚ ∧ 𝑏 ∈ ℚ ∧ 𝑏 ≠ 0) → (𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ)
296289, 292, 294, 295syl3anc 1399 . . . . . . 7 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → (𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ)
297 simpr 490 . . . . . . . 8 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ )
298146a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → ℤring ∈ CRing)
299149a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring)))
30028, 29, 69, 30, 31, 32, 24, 298, 299erler 33925 . . . . . . . . 9 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → ∼ Er (ℤ × (ℤ ∖ {0})))
301 simpl 488 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑎 ∈ ℤ)
302301zcnd 12844 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑎 ∈ ℂ)
303 eldifi 4070 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0}) → 𝑏 ∈ ℤ)
304303adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ ℤ)
305304zcnd 12844 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ ℂ)
306293adantl 487 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ≠ 0)
307302, 305, 306divcld 12133 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (𝑎 / 𝑏) ∈ ℂ)
308223, 301sselid 3911 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑎 ∈ ℚ)
309223, 304sselid 3911 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ ℚ)
310308, 309, 306, 295syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ)
311 qdencl 16961 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℕ)
312310, 311syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℕ)
313312nncnd 12391 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℂ)
314307, 313, 305mul32d 11559 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (((𝑎 / 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) · 𝑏) = (((𝑎 / 𝑏) · 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))))
315 qmuldeneqnum 16967 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ → ((𝑎 / 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) = (numer‘(𝑎 / 𝑏)))
316310, 315syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → ((𝑎 / 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) = (numer‘(𝑎 / 𝑏)))
317316oveq1d 7466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (((𝑎 / 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) · 𝑏) = ((numer‘(𝑎 / 𝑏)) · 𝑏))
318302, 305, 306divcan1d 12134 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → ((𝑎 / 𝑏) · 𝑏) = 𝑎)
319318oveq1d 7466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (((𝑎 / 𝑏) · 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) = (𝑎 · (denom‘(𝑎 / 𝑏))))
320314, 317, 3193eqtr3rd 2807 . . . . . . . . . . 11 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (𝑎 · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) = ((numer‘(𝑎 / 𝑏)) · 𝑏))
321146a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → ℤring ∈ CRing)
322 qnumcl 16960 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ → (numer‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℤ)
323310, 322syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (numer‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℤ)
324 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0}))
325324, 39eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ (RLReg‘ℤring))
326312nnzd 12759 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℤ)
327312nnne0d 12428 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ≠ 0)
328326, 327eldifsnd 4752 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
329328, 39eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ (RLReg‘ℤring))
33028, 30, 114, 321, 301, 323, 325, 329fracerl 33972 . . . . . . . . . . 11 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (⟨𝑎, 𝑏⟩ ∼ ⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩ ↔ (𝑎 · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) = ((numer‘(𝑎 / 𝑏)) · 𝑏)))
331320, 330mpbird 260 . . . . . . . . . 10 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → ⟨𝑎, 𝑏⟩ ∼ ⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩)
332331ad4ant23 766 . . . . . . . . 9 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → ⟨𝑎, 𝑏⟩ ∼ ⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩)
333300, 332erthi 8812 . . . . . . . 8 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ = [⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩] ∼ )
334297, 333eqtrd 2798 . . . . . . 7 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → 𝑧 = [⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩] ∼ )
335287, 296, 334rspcedvdw 3583 . . . . . 6 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → ∃𝑞 ∈ ℚ 𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ )
33645eleq2i 2856 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ∼ ) ↔ 𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)))
337336biimpri 231 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) → 𝑧 ∈ ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ∼ ))
338337elrlocbasi 33927 . . . . . 6 (𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ )
339335, 338r19.29vva 3226 . . . . 5 (𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) → ∃𝑞 ∈ ℚ 𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ )
340339rgen 3082 . . . 4 ∀𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring))∃𝑞 ∈ ℚ 𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼
34117fompt 7150 . . . 4 (𝐹:ℚ⟶onto(Base‘( Frac ‘ℤring)) ↔ (∀𝑞 ∈ ℚ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring))∃𝑞 ∈ ℚ 𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ))
342261, 340, 341mpbir2an 724 . . 3 𝐹:ℚ⟶onto(Base‘( Frac ‘ℤring))
343 df-f1o 6573 . . 3 (𝐹:ℚ⟶1-1onto(Base‘( Frac ‘ℤring)) ↔ (𝐹:ℚ⟶1-1(Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝐹:ℚ⟶onto(Base‘( Frac ‘ℤring))))
344282, 342, 343mpbir2an 724 . 2 𝐹:ℚ⟶1-1onto(Base‘( Frac ‘ℤring))
345167, 168isrim 20779 . 2 (𝐹 ∈ (𝑄 RingIso ( Frac ‘ℤring)) ↔ (𝐹 ∈ (𝑄 RingHom ( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝐹:ℚ⟶1-1onto(Base‘( Frac ‘ℤring))))
346260, 344, 345mpbir2an 724 1 𝐹 ∈ (𝑄 RingIso ( Frac ‘ℤring))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ⊤wtru 1571   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  Vcvv 3454   ∖ cdif 4048  {csn 4588  ⟨cop 4840   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5192   × cxp 5656  ⟶wf 6562  ⟶1-1wf1 6563  ⟶ontowfo 6564  ⟶1-1ontowf1o 6565  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  [cec 8753   / cqs 8754  ℂcc 11237  0cc0 11239  1c1 11240   + caddc 11242   · cmul 11244   / cdiv 12013  ℕcn 12375  ℤcz 12733  ℚcq 13115  numercnumer 16953  denomcdenom 16954  Basecbs 17431   ↾s cress 17452  +gcplusg 17472  .rcmulr 17473  Mndcmnd 18973   MndHom cmhm 19026  SubMndcsubmnd 19027  Grpcgrp 19194  -gcsg 19196   GrpHom cghm 19477  mulGrpcmgp 20411  1rcur 20458  Ringcrg 20510  CRingccrg 20511   RingHom crh 20750   RingIso crs 20751  NzRingcnzr 20813  RLRegcrlreg 20994  Domncdomn 20995  IDomncidom 20996  DivRingcdr 21031  ℂfldccnfld 21729  ℤringczring 21806   ~RL cerl 33913   RLocal crloc 33914   Frac cfrac 33968
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317  ax-addf 11318  ax-mulf 11319
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4841  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-tpos 8281  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-er 8755  df-ec 8757  df-qs 8761  df-map 8887  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-sup 9471  df-inf 9472  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-q 13116  df-rp 13161  df-fz 13680  df-fl 13972  df-mod 14050  df-seq 14185  df-exp 14245  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-dvds 16467  df-gcd 16709  df-numer 16955  df-denom 16956  df-struct 17369  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-plusg 17486  df-mulr 17487  df-starv 17488  df-sca 17489  df-vsca 17490  df-ip 17491  df-tset 17492  df-ple 17493  df-ds 17495  df-unif 17496  df-euf 17499  df-0g 17662  df-imas 17730  df-qus 17731  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-mhm 19028  df-submnd 19029  df-grp 19197  df-minusg 19198  df-sbg 19199  df-subg 19383  df-ghm 19478  df-cmn 20047  df-abl 20048  df-mgp 20412  df-rng 20426  df-ur 20459  df-ring 20512  df-cring 20513  df-oppr 20618  df-dvdsr 20638  df-unit 20639  df-invr 20669  df-dvr 20682  df-rhm 20753  df-rim 20754  df-nzr 20814  df-subrng 20849  df-subrg 20873  df-rlreg 20997  df-domn 20998  df-idom 20999  df-drng 21033  df-field 21034  df-cnfld 21730  df-zring 21807  df-erl 33915  df-rloc 33916  df-frac 33969
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator