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 33788
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 = (ℂflds 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 = (ℂflds ℚ)
21qdrng 27749 . . . . 5 𝑄 ∈ DivRing
3 drngring 20819 . . . . 5 (𝑄 ∈ DivRing → 𝑄 ∈ Ring)
42, 3ax-mp 5 . . . 4 𝑄 ∈ Ring
5 zringidom 33785 . . . . 5 ring ∈ IDomn
6 id 23 . . . . . . . 8 (ℤring ∈ IDomn → ℤring ∈ IDomn)
76fracfld 33571 . . . . . . 7 (ℤring ∈ IDomn → ( Frac ‘ℤring) ∈ Field)
87fldcrngd 20825 . . . . . 6 (ℤring ∈ IDomn → ( Frac ‘ℤring) ∈ CRing)
98crngringd 20327 . . . . 5 (ℤring ∈ IDomn → ( Frac ‘ℤring) ∈ Ring)
105, 9ax-mp 5 . . . 4 ( Frac ‘ℤring) ∈ Ring
114, 10pm3.2i 475 . . 3 (𝑄 ∈ Ring ∧ ( Frac ‘ℤring) ∈ Ring)
12 ringgrp 20319 . . . . . . 7 (𝑄 ∈ Ring → 𝑄 ∈ Grp)
134, 12ax-mp 5 . . . . . 6 𝑄 ∈ Grp
14 ringgrp 20319 . . . . . . 7 (( Frac ‘ℤring) ∈ Ring → ( Frac ‘ℤring) ∈ Grp)
1510, 14ax-mp 5 . . . . . 6 ( Frac ‘ℤring) ∈ Grp
1613, 15pm3.2i 475 . . . . 5 (𝑄 ∈ Grp ∧ ( Frac ‘ℤring) ∈ Grp)
17 zringfrac.3 . . . . . . 7 𝐹 = (𝑞 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] )
18 qnumcl 16798 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ → (numer‘𝑞) ∈ ℤ)
19 qdencl 16799 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ∈ ℕ)
2019nnzd 12616 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ∈ ℤ)
2119nnne0d 12285 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ≠ 0)
2220, 21eldifsnd 4759 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ∈ (ℤ ∖ {0}))
2318, 22opelxpd 5701 . . . . . . . . 9 (𝑞 ∈ ℚ → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ ∈ (ℤ × (ℤ ∖ {0})))
24 zringfrac.2 . . . . . . . . . . 11 = (ℤring ~RL (ℤ ∖ {0}))
2524ovexi 7445 . . . . . . . . . 10 ∈ V
2625ecelqsi 8766 . . . . . . . . 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 21571 . . . . . . . . . 10 ℤ = (Base‘ℤring)
29 zring0 21576 . . . . . . . . . 10 0 = (0g‘ℤring)
30 zringmulr 21575 . . . . . . . . . 10 · = (.r‘ℤring)
31 eqid 2769 . . . . . . . . . 10 (-g‘ℤring) = (-g‘ℤring)
32 eqid 2769 . . . . . . . . . 10 (ℤ × (ℤ ∖ {0})) = (ℤ × (ℤ ∖ {0}))
33 fracval 33567 . . . . . . . . . . 11 ( Frac ‘ℤring) = (ℤring RLocal (RLReg‘ℤring))
346idomdomd 20809 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℤring ∈ IDomn → ℤring ∈ Domn)
355, 34ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 ring ∈ Domn
36 eqid 2769 . . . . . . . . . . . . . . 15 (RLReg‘ℤring) = (RLReg‘ℤring)
3728, 36, 29isdomn6 20797 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℤring ∈ Domn ↔ (ℤring ∈ NzRing ∧ (ℤ ∖ {0}) = (RLReg‘ℤring)))
3835, 37mpbi 233 . . . . . . . . . . . . 13 (ℤring ∈ NzRing ∧ (ℤ ∖ {0}) = (RLReg‘ℤring))
3938simpri 490 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ ∖ {0}) = (RLReg‘ℤring)
4039oveq2i 7422 . . . . . . . . . . 11 (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})) = (ℤring RLocal (RLReg‘ℤring))
4133, 40eqtr4i 2795 . . . . . . . . . 10 ( Frac ‘ℤring) = (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))
425a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ℤring ∈ IDomn)
43 difssd 4099 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (ℤ ∖ {0}) ⊆ ℤ)
4428, 29, 30, 31, 32, 41, 24, 42, 43rlocbas 33528 . . . . . . . . 9 (⊤ → ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ) = (Base‘( Frac ‘ℤring)))
4544mptru 1574 . . . . . . . 8 ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ) = (Base‘( Frac ‘ℤring))
4627, 45eleqtrdi 2879 . . . . . . 7 (𝑞 ∈ ℚ → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)))
4717, 46fmpti 7108 . . . . . 6 𝐹:ℚ⟶(Base‘( Frac ‘ℤring))
48 ecexg 8697 . . . . . . . . . . . 12 ( ∈ V → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∈ V)
4925, 48ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∈ V
5017fvmpt2 7002 . . . . . . . . . . 11 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∈ V) → (𝐹𝑞) = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] )
5149, 50mpan2 703 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ → (𝐹𝑞) = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] )
5251adantr 485 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹𝑞) = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] )
53 fveq2 6882 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑝 → (numer‘𝑞) = (numer‘𝑝))
54 fveq2 6882 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑝 → (denom‘𝑞) = (denom‘𝑝))
5553, 54opeq12d 4850 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 = 𝑝 → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩)
5655eceq1d 8734 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 𝑝 → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] )
5756, 17, 27fvmpt3 6995 . . . . . . . . . 10 (𝑝 ∈ ℚ → (𝐹𝑝) = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] )
5857adantl 486 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹𝑝) = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] )
5952, 58oveq12d 7429 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝐹𝑞)(+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))(𝐹𝑝)) = ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ))
6041fveq2i 6885 . . . . . . . . . 10 (+g‘( Frac ‘ℤring)) = (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))
6160oveqi 7424 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹𝑝)) = ((𝐹𝑞)(+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))(𝐹𝑝))
6261a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝐹𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹𝑝)) = ((𝐹𝑞)(+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))(𝐹𝑝)))
63 fveq2 6882 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑢 → (numer‘𝑞) = (numer‘𝑢))
64 fveq2 6882 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑢 → (denom‘𝑞) = (denom‘𝑢))
6563, 64opeq12d 4850 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 = 𝑢 → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩)
6665eceq1d 8734 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 𝑢 → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] = [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] )
6766cbvmptv 5219 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ) = (𝑢 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] )
6817, 67eqtri 2792 . . . . . . . . 9 𝐹 = (𝑢 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] )
69 zring1 21577 . . . . . . . . . . . . 13 1 = (1r‘ℤring)
705a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ℤring ∈ IDomn)
7170idomcringd 20810 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ℤring ∈ CRing)
7235a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ℤring ∈ Domn)
73 eqid 2769 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (mulGrp‘ℤring) = (mulGrp‘ℤring)
7428, 29, 73isdomn3 20798 . . . . . . . . . . . . . . 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 500 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring)))
7728, 29, 69, 30, 31, 32, 24, 71, 76erler 33525 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → Er (ℤ × (ℤ ∖ {0})))
78 qcn 12986 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑞 ∈ ℚ → 𝑞 ∈ ℂ)
7978adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → 𝑞 ∈ ℂ)
80 qcn 12986 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 ∈ ℚ → 𝑝 ∈ ℂ)
8180adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → 𝑝 ∈ ℂ)
8279, 81addcld 11227 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 + 𝑝) ∈ ℂ)
83 qaddcl 12988 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 + 𝑝) ∈ ℚ)
84 qdencl 16799 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 + 𝑝) ∈ ℚ → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℕ)
8583, 84syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℕ)
8685nncnd 12248 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℂ)
8719adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ ℕ)
8887nncnd 12248 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ ℂ)
89 qdencl 16799 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑝 ∈ ℚ → (denom‘𝑝) ∈ ℕ)
9089adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ ℕ)
9190nncnd 12248 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ ℂ)
9288, 91mulcld 11228 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℂ)
9382, 86, 92mul32d 11419 . . . . . . . . . . . . . 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 16805 . . . . . . . . . . . . . . . 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 7426 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 + 𝑝) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘(𝑞 + 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
9779, 88, 91mulassd 11231 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (denom‘𝑝)) = (𝑞 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
98 qmuldeneqnum 16805 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑞 ∈ ℚ → (𝑞 · (denom‘𝑞)) = (numer‘𝑞))
9998adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · (denom‘𝑞)) = (numer‘𝑞))
10099oveq1d 7426 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (denom‘𝑝)) = ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)))
10197, 100eqtr3d 2806 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)))
10281, 91, 88mulassd 11231 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑝 · (denom‘𝑝)) · (denom‘𝑞)) = (𝑝 · ((denom‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
103 qmuldeneqnum 16805 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑝 ∈ ℚ → (𝑝 · (denom‘𝑝)) = (numer‘𝑝))
104103adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑝 · (denom‘𝑝)) = (numer‘𝑝))
105104oveq1d 7426 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑝 · (denom‘𝑝)) · (denom‘𝑞)) = ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞)))
10691, 88mulcomd 11229 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑝) · (denom‘𝑞)) = ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)))
107106oveq2d 7427 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑝 · ((denom‘𝑝) · (denom‘𝑞))) = (𝑝 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
108102, 105, 1073eqtr3rd 2813 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑝 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞)))
109101, 108oveq12d 7429 . . . . . . . . . . . . . . . 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 11235 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 + 𝑝) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = (((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
111110oveq1d 7426 . . . . . . . . . . . . . 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 2812 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘(𝑞 + 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))))
11339oveq2i 7422 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℤring ~RL (ℤ ∖ {0})) = (ℤring ~RL (RLReg‘ℤring))
11424, 113eqtri 2792 . . . . . . . . . . . . . 14 = (ℤring ~RL (RLReg‘ℤring))
115 qnumcl 16798 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 + 𝑝) ∈ ℚ → (numer‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℤ)
11683, 115syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℤ)
11718adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘𝑞) ∈ ℤ)
11889nnzd 12616 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 ∈ ℚ → (denom‘𝑝) ∈ ℤ)
119118adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ ℤ)
120117, 119zmulcld 12705 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℤ)
121 qnumcl 16798 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 ∈ ℚ → (numer‘𝑝) ∈ ℤ)
122121adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘𝑝) ∈ ℤ)
12320adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ ℤ)
124122, 123zmulcld 12705 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞)) ∈ ℤ)
125120, 124zaddcld 12703 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))) ∈ ℤ)
12685nnzd 12616 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℤ)
12785nnne0d 12285 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ≠ 0)
128126, 127eldifsnd 4759 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
129128, 39eleqtrdi 2879 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ (RLReg‘ℤring))
130123, 119zmulcld 12705 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℤ)
13187, 90nnmulcld 12288 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℕ)
132131nnne0d 12285 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ≠ 0)
133130, 132eldifsnd 4759 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
134133, 39eleqtrdi 2879 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ (RLReg‘ℤring))
13528, 30, 114, 71, 116, 125, 129, 134fracerl 33569 . . . . . . . . . . . . 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 8750 . . . . . . . . . . 11 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → [⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩] = [⟨(((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩] )
138137adantr 485 . . . . . . . . . 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 6882 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = (𝑞 + 𝑝) → (numer‘𝑢) = (numer‘(𝑞 + 𝑝)))
140 fveq2 6882 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = (𝑞 + 𝑝) → (denom‘𝑢) = (denom‘(𝑞 + 𝑝)))
141139, 140opeq12d 4850 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢 = (𝑞 + 𝑝) → ⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩ = ⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩)
142141adantl 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → ⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩ = ⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩)
143142eceq1d 8734 . . . . . . . . . 10 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] = [⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩] )
144 zringplusg 21572 . . . . . . . . . . 11 + = (+g‘ℤring)
145 eqid 2769 . . . . . . . . . . 11 (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})) = (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))
146 zringcrng 21566 . . . . . . . . . . . 12 ring ∈ 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 490 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring))
150149a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring)))
151117adantr 485 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → (numer‘𝑞) ∈ ℤ)
152122adantr 485 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → (numer‘𝑝) ∈ ℤ)
15322adantr 485 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ (ℤ ∖ {0}))
154153adantr 485 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → (denom‘𝑞) ∈ (ℤ ∖ {0}))
15589nnne0d 12285 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑝 ∈ ℚ → (denom‘𝑝) ≠ 0)
156118, 155eldifsnd 4759 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑝 ∈ ℚ → (denom‘𝑝) ∈ (ℤ ∖ {0}))
157156adantl 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ (ℤ ∖ {0}))
158157adantr 485 . . . . . . . . . . 11 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → (denom‘𝑝) ∈ (ℤ ∖ {0}))
159 eqid 2769 . . . . . . . . . . 11 (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))) = (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))
16028, 30, 144, 145, 24, 147, 150, 151, 152, 154, 158, 159rlocaddval 33529 . . . . . . . . . 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 2814 . . . . . . . . 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 7446 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ) ∈ V)
16368, 161, 83, 162fvmptd2 6999 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ))
16459, 62, 1633eqtr4rd 2815 . . . . . . 7 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ((𝐹𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹𝑝)))
165164rgen2 3211 . . . . . 6 𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ((𝐹𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹𝑝))
16647, 165pm3.2i 475 . . . . 5 (𝐹:ℚ⟶(Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ((𝐹𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹𝑝)))
1671qrngbas 27748 . . . . . 6 ℚ = (Base‘𝑄)
168 eqid 2769 . . . . . 6 (Base‘( Frac ‘ℤring)) = (Base‘( Frac ‘ℤring))
169 qex 12984 . . . . . . 7 ℚ ∈ V
170 cnfldadd 21496 . . . . . . . 8 + = (+g‘ℂfld)
1711, 170ressplusg 17343 . . . . . . 7 (ℚ ∈ V → + = (+g𝑄))
172169, 171ax-mp 5 . . . . . 6 + = (+g𝑄)
173 eqid 2769 . . . . . 6 (+g‘( Frac ‘ℤring)) = (+g‘( Frac ‘ℤring))
174167, 168, 172, 173isghm 19285 . . . . 5 (𝐹 ∈ (𝑄 GrpHom ( Frac ‘ℤring)) ↔ ((𝑄 ∈ Grp ∧ ( Frac ‘ℤring) ∈ Grp) ∧ (𝐹:ℚ⟶(Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ((𝐹𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹𝑝)))))
17516, 166, 174mpbir2an 723 . . . 4 𝐹 ∈ (𝑄 GrpHom ( Frac ‘ℤring))
176 eqid 2769 . . . . . . . 8 (mulGrp‘𝑄) = (mulGrp‘𝑄)
177176ringmgp 20320 . . . . . . 7 (𝑄 ∈ Ring → (mulGrp‘𝑄) ∈ Mnd)
1784, 177ax-mp 5 . . . . . 6 (mulGrp‘𝑄) ∈ Mnd
179 eqid 2769 . . . . . . . 8 (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)) = (mulGrp‘( Frac ‘ℤring))
180179ringmgp 20320 . . . . . . 7 (( Frac ‘ℤring) ∈ Ring → (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)) ∈ Mnd)
18110, 180ax-mp 5 . . . . . 6 (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)) ∈ Mnd
182178, 181pm3.2i 475 . . . . 5 ((mulGrp‘𝑄) ∈ Mnd ∧ (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)) ∈ Mnd)
183 eqid 2769 . . . . . . . . . 10 (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))) = (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))
18428, 30, 144, 145, 24, 71, 76, 117, 122, 153, 157, 183rlocmulval 33530 . . . . . . . . 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 11228 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · 𝑝) ∈ ℂ)
186 qmulcl 12990 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · 𝑝) ∈ ℚ)
187 qdencl 16799 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 · 𝑝) ∈ ℚ → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℕ)
188186, 187syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℕ)
189188nncnd 12248 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℂ)
190185, 189, 92mul32d 11419 . . . . . . . . . . . . 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 11421 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · 𝑝) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (𝑝 · (denom‘𝑝))))
192191oveq1d 7426 . . . . . . . . . . . . 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 2804 . . . . . . . . . . . 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 16805 . . . . . . . . . . . . . 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 7426 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 · 𝑝) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘(𝑞 · 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
19799, 104oveq12d 7429 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (𝑝 · (denom‘𝑝))) = ((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)))
198197oveq1d 7426 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (𝑝 · (denom‘𝑝))) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) = (((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))))
199193, 196, 1983eqtr3rd 2813 . . . . . . . . . . 11 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) = ((numer‘(𝑞 · 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
200117, 122zmulcld 12705 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)) ∈ ℤ)
201 qnumcl 16798 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 · 𝑝) ∈ ℚ → (numer‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℤ)
202186, 201syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℤ)
203188nnzd 12616 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℤ)
204188nnne0d 12285 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ≠ 0)
205203, 204eldifsnd 4759 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
206205, 39eleqtrdi 2879 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ (RLReg‘ℤring))
20728, 30, 114, 71, 200, 202, 134, 206fracerl 33569 . . . . . . . . . . 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 8750 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → [⟨((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩] = [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] )
210184, 209eqtrd 2804 . . . . . . . 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 6885 . . . . . . . . . 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 7432 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝐹𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹𝑝)) = ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ))
214 fveq2 6882 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → (numer‘𝑢) = (numer‘(𝑞 · 𝑝)))
215 fveq2 6882 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → (denom‘𝑢) = (denom‘(𝑞 · 𝑝)))
216214, 215opeq12d 4850 . . . . . . . . . 10 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → ⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩ = ⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩)
217216eceq1d 8734 . . . . . . . . 9 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] = [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] )
218 ecexg 8697 . . . . . . . . . 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 7014 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] )
221210, 213, 2203eqtr4rd 2815 . . . . . . 7 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = ((𝐹𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹𝑝)))
222221rgen2 3211 . . . . . 6 𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = ((𝐹𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹𝑝))
223 zssq 12979 . . . . . . . 8 ℤ ⊆ ℚ
224 1z 12623 . . . . . . . 8 1 ∈ ℤ
225223, 224sselii 3942 . . . . . . 7 1 ∈ ℚ
226 fveq2 6882 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 1 → (numer‘𝑞) = (numer‘1))
227 1zzd 12624 . . . . . . . . . . . . 13 (ℤring ∈ IDomn → 1 ∈ ℤ)
228227znumd 33097 . . . . . . . . . . . 12 (ℤring ∈ IDomn → (numer‘1) = 1)
2295, 228ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (numer‘1) = 1
230226, 229eqtrdi 2820 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = 1 → (numer‘𝑞) = 1)
231 fveq2 6882 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 1 → (denom‘𝑞) = (denom‘1))
232227zdend 33098 . . . . . . . . . . . 12 (ℤring ∈ IDomn → (denom‘1) = 1)
2335, 232ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (denom‘1) = 1
234231, 233eqtrdi 2820 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = 1 → (denom‘𝑞) = 1)
235230, 234opeq12d 4850 . . . . . . . . 9 (𝑞 = 1 → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨1, 1⟩)
236235eceq1d 8734 . . . . . . . 8 (𝑞 = 1 → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] = [⟨1, 1⟩] )
237236, 17, 49fvmpt3i 6996 . . . . . . 7 (1 ∈ ℚ → (𝐹‘1) = [⟨1, 1⟩] )
238225, 237ax-mp 5 . . . . . 6 (𝐹‘1) = [⟨1, 1⟩]
23947, 222, 2383pm3.2i 1356 . . . . 5 (𝐹:ℚ⟶(Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = ((𝐹𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹𝑝)) ∧ (𝐹‘1) = [⟨1, 1⟩] )
240176, 167mgpbas 20220 . . . . . 6 ℚ = (Base‘(mulGrp‘𝑄))
241179, 168mgpbas 20220 . . . . . 6 (Base‘( Frac ‘ℤring)) = (Base‘(mulGrp‘( Frac ‘ℤring)))
242 cnfldmul 21498 . . . . . . . . 9 · = (.r‘ℂfld)
2431, 242ressmulr 17359 . . . . . . . 8 (ℚ ∈ V → · = (.r𝑄))
244169, 243ax-mp 5 . . . . . . 7 · = (.r𝑄)
245176, 244mgpplusg 20219 . . . . . 6 · = (+g‘(mulGrp‘𝑄))
246 eqid 2769 . . . . . . 7 (.r‘( Frac ‘ℤring)) = (.r‘( Frac ‘ℤring))
247179, 246mgpplusg 20219 . . . . . 6 (.r‘( Frac ‘ℤring)) = (+g‘(mulGrp‘( Frac ‘ℤring)))
2481qrng1 27751 . . . . . . 7 1 = (1r𝑄)
249176, 248ringidval 20264 . . . . . 6 1 = (0g‘(mulGrp‘𝑄))
250146a1i 11 . . . . . . . . 9 (ℤring ∈ IDomn → ℤring ∈ CRing)
251149a1i 11 . . . . . . . . 9 (ℤring ∈ IDomn → (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring)))
252 eqid 2769 . . . . . . . . 9 [⟨1, 1⟩] = [⟨1, 1⟩]
25329, 69, 41, 24, 250, 251, 252rloc1r 33533 . . . . . . . 8 (ℤring ∈ IDomn → [⟨1, 1⟩] = (1r‘( Frac ‘ℤring)))
2545, 253ax-mp 5 . . . . . . 7 [⟨1, 1⟩] = (1r‘( Frac ‘ℤring))
255179, 254ringidval 20264 . . . . . 6 [⟨1, 1⟩] = (0g‘(mulGrp‘( Frac ‘ℤring)))
256240, 241, 245, 247, 249, 255ismhm 18842 . . . . 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)) = ((𝐹𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹𝑝)) ∧ (𝐹‘1) = [⟨1, 1⟩] )))
257182, 239, 256mpbir2an 723 . . . 4 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑄) MndHom (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)))
258175, 257pm3.2i 475 . . 3 (𝐹 ∈ (𝑄 GrpHom ( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝐹 ∈ ((mulGrp‘𝑄) MndHom (mulGrp‘( Frac ‘ℤring))))
259176, 179isrhm 20559 . . 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 723 . 2 𝐹 ∈ (𝑄 RingHom ( Frac ‘ℤring))
26146rgen 3087 . . . 4 𝑞 ∈ ℚ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring))
262117zcnd 12700 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘𝑞) ∈ ℂ)
263122zcnd 12700 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘𝑝) ∈ ℂ)
26421adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ≠ 0)
265155adantl 486 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ≠ 0)
266262, 88, 263, 91, 264, 265divmuleqd 12036 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)) = ((numer‘𝑝) / (denom‘𝑝)) ↔ ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) = ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
267153, 39eleqtrdi 2879 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ (RLReg‘ℤring))
268157, 39eleqtrdi 2879 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ (RLReg‘ℤring))
26928, 30, 114, 71, 117, 122, 267, 268fracerl 33569 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ ⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩ ↔ ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) = ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
27023adantr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ ∈ (ℤ × (ℤ ∖ {0})))
27177, 270erth 8748 . . . . . . . . 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 481 . . . . . . 7 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ) → ((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)) = ((numer‘𝑝) / (denom‘𝑝)))
274 qeqnumdivden 16804 . . . . . . . 8 (𝑞 ∈ ℚ → 𝑞 = ((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)))
275274ad2antrr 738 . . . . . . 7 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ) → 𝑞 = ((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)))
276 qeqnumdivden 16804 . . . . . . . 8 (𝑝 ∈ ℚ → 𝑝 = ((numer‘𝑝) / (denom‘𝑝)))
277276ad2antlr 739 . . . . . . 7 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ) → 𝑝 = ((numer‘𝑝) / (denom‘𝑝)))
278273, 275, 2773eqtr4d 2814 . . . . . 6 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ) → 𝑞 = 𝑝)
279278ex 417 . . . . 5 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] 𝑞 = 𝑝))
280279rgen2 3211 . . . 4 𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] 𝑞 = 𝑝)
28117, 56f1mpt 7260 . . . 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 723 . . 3 𝐹:ℚ–1-1→(Base‘( Frac ‘ℤring))
283 fveq2 6882 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → (numer‘𝑞) = (numer‘(𝑎 / 𝑏)))
284 fveq2 6882 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → (denom‘𝑞) = (denom‘(𝑎 / 𝑏)))
285283, 284opeq12d 4850 . . . . . . . . 9 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩)
286285eceq1d 8734 . . . . . . . 8 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] = [⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩] )
287286eqeq2d 2780 . . . . . . 7 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → (𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] 𝑧 = [⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩] ))
288 simpllr 787 . . . . . . . . 9 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ) → 𝑎 ∈ ℤ)
289223, 288sselid 3943 . . . . . . . 8 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ) → 𝑎 ∈ ℚ)
290 simplr 780 . . . . . . . . . 10 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ) → 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0}))
291290eldifad 3925 . . . . . . . . 9 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ) → 𝑏 ∈ ℤ)
292223, 291sselid 3943 . . . . . . . 8 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ) → 𝑏 ∈ ℚ)
293 eldifsni 4762 . . . . . . . . 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 12993 . . . . . . . 8 ((𝑎 ∈ ℚ ∧ 𝑏 ∈ ℚ ∧ 𝑏 ≠ 0) → (𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ)
296289, 292, 294, 295syl3anc 1396 . . . . . . 7 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ) → (𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ)
297 simpr 489 . . . . . . . 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 33525 . . . . . . . . 9 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ) → Er (ℤ × (ℤ ∖ {0})))
301 simpl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑎 ∈ ℤ)
302301zcnd 12700 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑎 ∈ ℂ)
303 eldifi 4093 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0}) → 𝑏 ∈ ℤ)
304303adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ ℤ)
305304zcnd 12700 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ ℂ)
306293adantl 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ≠ 0)
307302, 305, 306divcld 11990 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (𝑎 / 𝑏) ∈ ℂ)
308223, 301sselid 3943 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑎 ∈ ℚ)
309223, 304sselid 3943 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ ℚ)
310308, 309, 306, 295syl3anc 1396 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ)
311 qdencl 16799 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℕ)
312310, 311syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℕ)
313312nncnd 12248 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℂ)
314307, 313, 305mul32d 11419 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (((𝑎 / 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) · 𝑏) = (((𝑎 / 𝑏) · 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))))
315 qmuldeneqnum 16805 . . . . . . . . . . . . . 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 7426 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (((𝑎 / 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) · 𝑏) = ((numer‘(𝑎 / 𝑏)) · 𝑏))
318302, 305, 306divcan1d 11991 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → ((𝑎 / 𝑏) · 𝑏) = 𝑎)
319318oveq1d 7426 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (((𝑎 / 𝑏) · 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) = (𝑎 · (denom‘(𝑎 / 𝑏))))
320314, 317, 3193eqtr3rd 2813 . . . . . . . . . . 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 16798 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ → (numer‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℤ)
323310, 322syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (numer‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℤ)
324 simpr 489 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0}))
325324, 39eleqtrdi 2879 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ (RLReg‘ℤring))
326312nnzd 12616 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℤ)
327312nnne0d 12285 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ≠ 0)
328326, 327eldifsnd 4759 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
329328, 39eleqtrdi 2879 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ (RLReg‘ℤring))
33028, 30, 114, 321, 301, 323, 325, 329fracerl 33569 . . . . . . . . . . 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 765 . . . . . . . . 9 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ) → ⟨𝑎, 𝑏 ⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩)
333300, 332erthi 8750 . . . . . . . 8 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ) → [⟨𝑎, 𝑏⟩] = [⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩] )
334297, 333eqtrd 2804 . . . . . . 7 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ) → 𝑧 = [⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩] )
335287, 296, 334rspcedvdw 3593 . . . . . 6 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ) → ∃𝑞 ∈ ℚ 𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] )
33645eleq2i 2861 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ) ↔ 𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)))
337336biimpri 231 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) → 𝑧 ∈ ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ))
338337elrlocbasi 33527 . . . . . 6 (𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] )
339335, 338r19.29vva 3231 . . . . 5 (𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) → ∃𝑞 ∈ ℚ 𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] )
340339rgen 3087 . . . 4 𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring))∃𝑞 ∈ ℚ 𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩]
34117fompt 7114 . . . 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 723 . . 3 𝐹:ℚ–onto→(Base‘( Frac ‘ℤring))
343 df-f1o 6544 . . 3 (𝐹:ℚ–1-1-onto→(Base‘( Frac ‘ℤring)) ↔ (𝐹:ℚ–1-1→(Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝐹:ℚ–onto→(Base‘( Frac ‘ℤring))))
344282, 342, 343mpbir2an 723 . 2 𝐹:ℚ–1-1-onto→(Base‘( Frac ‘ℤring))
345167, 168isrim 20573 . 2 (𝐹 ∈ (𝑄 RingIso ( Frac ‘ℤring)) ↔ (𝐹 ∈ (𝑄 RingHom ( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝐹:ℚ–1-1-onto→(Base‘( Frac ‘ℤring))))
346260, 344, 345mpbir2an 723 1 𝐹 ∈ (𝑄 RingIso ( Frac ‘ℤring))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 400  w3a 1101   = wceq 1567  wtru 1568  wcel 2149  wne 2964  wral 3085  wrex 3095  Vcvv 3463  cdif 3910  {csn 4594  cop 4600   class class class wbr 5113  cmpt 5196   × cxp 5660  wf 6533  1-1wf1 6534  ontowfo 6535  1-1-ontowf1o 6536  cfv 6537  (class class class)co 7411  [cec 8691   / cqs 8692  cc 11097  0cc0 11099  1c1 11100   + caddc 11102   · cmul 11104   / cdiv 11870  cn 12232  cz 12590  cq 12971  numercnumer 16791  denomcdenom 16792  Basecbs 17268  s cress 17289  +gcplusg 17309  .rcmulr 17310  Mndcmnd 18791   MndHom cmhm 18838  SubMndcsubmnd 18839  Grpcgrp 18999  -gcsg 19001   GrpHom cghm 19282  mulGrpcmgp 20215  1rcur 20262  Ringcrg 20314  CRingccrg 20315   RingHom crh 20550   RingIso crs 20551  NzRingcnzr 20594  RLRegcrlreg 20775  Domncdomn 20776  IDomncidom 20777  DivRingcdr 20812  fldccnfld 21490  ringczring 21564   ~RL cerl 33513   RLocal crloc 33514   Frac cfrac 33565
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176  ax-pre-sup 11177  ax-addf 11178  ax-mulf 11179
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-tpos 8221  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-er 8693  df-ec 8695  df-qs 8699  df-map 8825  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-sup 9401  df-inf 9402  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11871  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-4 12304  df-5 12305  df-6 12306  df-7 12307  df-8 12308  df-9 12309  df-n0 12504  df-z 12591  df-dec 12711  df-uz 12862  df-q 12972  df-rp 13016  df-fz 13535  df-fl 13824  df-mod 13902  df-seq 14037  df-exp 14097  df-cj 15149  df-re 15150  df-im 15151  df-sqrt 15285  df-abs 15286  df-dvds 16310  df-gcd 16552  df-numer 16793  df-denom 16794  df-struct 17206  df-sets 17223  df-slot 17241  df-ndx 17253  df-base 17269  df-ress 17290  df-plusg 17322  df-mulr 17323  df-starv 17324  df-sca 17325  df-vsca 17326  df-ip 17327  df-tset 17328  df-ple 17329  df-ds 17331  df-unif 17332  df-0g 17493  df-imas 17561  df-qus 17562  df-mgm 18697  df-sgrp 18776  df-mnd 18792  df-mhm 18840  df-submnd 18841  df-grp 19002  df-minusg 19003  df-sbg 19004  df-subg 19188  df-ghm 19283  df-cmn 19851  df-abl 19852  df-mgp 20216  df-rng 20230  df-ur 20263  df-ring 20316  df-cring 20317  df-oppr 20418  df-dvdsr 20438  df-unit 20439  df-invr 20469  df-dvr 20482  df-rhm 20553  df-rim 20554  df-nzr 20595  df-subrng 20630  df-subrg 20654  df-rlreg 20778  df-domn 20779  df-idom 20780  df-drng 20814  df-field 20815  df-cnfld 21491  df-zring 21565  df-erl 33515  df-rloc 33516  df-frac 33566
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator