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 34136
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 27956 . . . . 5 𝑄 ∈ DivRing
3 drngring 20996 . . . . 5 (𝑄 ∈ DivRing → 𝑄 ∈ Ring)
42, 3ax-mp 5 . . . 4 𝑄 ∈ Ring
5 zringidom 34133 . . . . 5 ℤring ∈ IDomn
6 id 23 . . . . . . . 8 (ℤring ∈ IDomn → ℤring ∈ IDomn)
76fracfld 33920 . . . . . . 7 (ℤring ∈ IDomn → ( Frac ‘ℤring) ∈ Field)
87fldcrngd 21004 . . . . . 6 (ℤring ∈ IDomn → ( Frac ‘ℤring) ∈ CRing)
98crngringd 20482 . . . . 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 20473 . . . . . . 7 (𝑄 ∈ Ring → 𝑄 ∈ Grp)
134, 12ax-mp 5 . . . . . 6 𝑄 ∈ Grp
14 ringgrp 20473 . . . . . . 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 16925 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ → (numer‘𝑞) ∈ ℤ)
19 qdencl 16926 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ∈ ℕ)
2019nnzd 12726 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ∈ ℤ)
2119nnne0d 12395 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ≠ 0)
2220, 21eldifsnd 4746 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ → (denom‘𝑞) ∈ (ℤ ∖ {0}))
2318, 22opelxpd 5690 . . . . . . . . 9 (𝑞 ∈ ℚ → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ ∈ (ℤ × (ℤ ∖ {0})))
24 zringfrac.2 . . . . . . . . . . 11 ∼ = (ℤring ~RL (ℤ ∖ {0}))
2524ovexi 7458 . . . . . . . . . 10 ∼ ∈ V
2625ecelqsi 8798 . . . . . . . . 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 21768 . . . . . . . . . 10 ℤ = (Base‘ℤring)
29 zring0 21773 . . . . . . . . . 10 0 = (0g‘ℤring)
30 zringmulr 21772 . . . . . . . . . 10 · = (.r‘ℤring)
31 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (-g‘ℤring) = (-g‘ℤring)
32 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (ℤ × (ℤ ∖ {0})) = (ℤ × (ℤ ∖ {0}))
33 fracval 33916 . . . . . . . . . . 11 ( Frac ‘ℤring) = (ℤring RLocal (RLReg‘ℤring))
346idomdomd 20986 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℤring ∈ IDomn → ℤring ∈ Domn)
355, 34ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 ℤring ∈ Domn
36 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . 15 (RLReg‘ℤring) = (RLReg‘ℤring)
3728, 36, 29isdomn6 20974 . . . . . . . . . . . . . 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 7435 . . . . . . . . . . 11 (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})) = (ℤring RLocal (RLReg‘ℤring))
4133, 40eqtr4i 2786 . . . . . . . . . 10 ( Frac ‘ℤring) = (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))
425a1i 11 . . . . . . . . . 10 (⊤ → ℤring ∈ IDomn)
43 difssd 4072 . . . . . . . . . 10 (⊤ → (ℤ ∖ {0}) ⊆ ℤ)
4428, 29, 30, 31, 32, 41, 24, 42, 43rlocbas 33879 . . . . . . . . 9 (⊤ → ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ∼ ) = (Base‘( Frac ‘ℤring)))
4544mptru 1576 . . . . . . . 8 ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ∼ ) = (Base‘( Frac ‘ℤring))
4627, 45eleqtrdi 2870 . . . . . . 7 (𝑞 ∈ ℚ → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)))
4717, 46fmpti 7117 . . . . . 6 𝐹:ℚ⟶(Base‘( Frac ‘ℤring))
48 ecexg 8729 . . . . . . . . . . . 12 ( ∼ ∈ V → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ V)
4925, 48ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ V
5017fvmpt2 7010 . . . . . . . . . . 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 6890 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑝 → (numer‘𝑞) = (numer‘𝑝))
54 fveq2 6890 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑝 → (denom‘𝑞) = (denom‘𝑝))
5553, 54opeq12d 4847 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 = 𝑝 → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩)
5655eceq1d 8766 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 𝑝 → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ )
5756, 17, 27fvmpt3 7003 . . . . . . . . . 10 (𝑝 ∈ ℚ → (𝐹‘𝑝) = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ )
5857adantl 487 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘𝑝) = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ )
5952, 58oveq12d 7442 . . . . . . . 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 6893 . . . . . . . . . 10 (+g‘( Frac ‘ℤring)) = (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))
6160oveqi 7437 . . . . . . . . 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 6890 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑢 → (numer‘𝑞) = (numer‘𝑢))
64 fveq2 6890 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑞 = 𝑢 → (denom‘𝑞) = (denom‘𝑢))
6563, 64opeq12d 4847 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 = 𝑢 → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩)
6665eceq1d 8766 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 𝑢 → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] ∼ )
6766cbvmptv 5208 . . . . . . . . . 10 (𝑞 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ) = (𝑢 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] ∼ )
6817, 67eqtri 2783 . . . . . . . . 9 𝐹 = (𝑢 ∈ ℚ ↦ [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] ∼ )
69 zring1 21774 . . . . . . . . . . . . 13 1 = (1r‘ℤring)
705a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ℤring ∈ IDomn)
7170idomcringd 20987 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ℤring ∈ CRing)
7235a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ℤring ∈ Domn)
73 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (mulGrp‘ℤring) = (mulGrp‘ℤring)
7428, 29, 73isdomn3 20975 . . . . . . . . . . . . . . 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 33876 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ∼ Er (ℤ × (ℤ ∖ {0})))
78 qcn 13097 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑞 ∈ ℚ → 𝑞 ∈ ℂ)
7978adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → 𝑞 ∈ ℂ)
80 qcn 13097 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 ∈ ℚ → 𝑝 ∈ ℂ)
8180adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → 𝑝 ∈ ℂ)
8279, 81addcld 11335 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 + 𝑝) ∈ ℂ)
83 qaddcl 13100 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 + 𝑝) ∈ ℚ)
84 qdencl 16926 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 + 𝑝) ∈ ℚ → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℕ)
8583, 84syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℕ)
8685nncnd 12358 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℂ)
8719adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ ℕ)
8887nncnd 12358 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ ℂ)
89 qdencl 16926 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑝 ∈ ℚ → (denom‘𝑝) ∈ ℕ)
9089adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ ℕ)
9190nncnd 12358 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ ℂ)
9288, 91mulcld 11336 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℂ)
9382, 86, 92mul32d 11527 . . . . . . . . . . . . . 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 16932 . . . . . . . . . . . . . . . 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 7439 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 + 𝑝) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘(𝑞 + 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
9779, 88, 91mulassd 11339 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (denom‘𝑝)) = (𝑞 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
98 qmuldeneqnum 16932 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑞 ∈ ℚ → (𝑞 · (denom‘𝑞)) = (numer‘𝑞))
9998adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · (denom‘𝑞)) = (numer‘𝑞))
10099oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (denom‘𝑝)) = ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)))
10197, 100eqtr3d 2797 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)))
10281, 91, 88mulassd 11339 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑝 · (denom‘𝑝)) · (denom‘𝑞)) = (𝑝 · ((denom‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
103 qmuldeneqnum 16932 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑝 ∈ ℚ → (𝑝 · (denom‘𝑝)) = (numer‘𝑝))
104103adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑝 · (denom‘𝑝)) = (numer‘𝑝))
105104oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑝 · (denom‘𝑝)) · (denom‘𝑞)) = ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞)))
10691, 88mulcomd 11337 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑝) · (denom‘𝑞)) = ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)))
107106oveq2d 7440 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑝 · ((denom‘𝑝) · (denom‘𝑞))) = (𝑝 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
108102, 105, 1073eqtr3rd 2804 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑝 · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞)))
109101, 108oveq12d 7442 . . . . . . . . . . . . . . . 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 11343 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 + 𝑝) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = (((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
111110oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . . . 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 2803 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘(𝑞 + 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))) · (denom‘(𝑞 + 𝑝))))
11339oveq2i 7435 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℤring ~RL (ℤ ∖ {0})) = (ℤring ~RL (RLReg‘ℤring))
11424, 113eqtri 2783 . . . . . . . . . . . . . 14 ∼ = (ℤring ~RL (RLReg‘ℤring))
115 qnumcl 16925 . . . . . . . . . . . . . . 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 12726 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 ∈ ℚ → (denom‘𝑝) ∈ ℤ)
119118adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ ℤ)
120117, 119zmulcld 12816 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℤ)
121 qnumcl 16925 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12816 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞)) ∈ ℤ)
125120, 124zaddcld 12814 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) + ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))) ∈ ℤ)
12685nnzd 12726 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ ℤ)
12785nnne0d 12395 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ≠ 0)
128126, 127eldifsnd 4746 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
129128, 39eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 + 𝑝)) ∈ (RLReg‘ℤring))
130123, 119zmulcld 12816 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℤ)
13187, 90nnmulcld 12398 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ ℕ)
132131nnne0d 12395 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ≠ 0)
133130, 132eldifsnd 4746 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
134133, 39eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝)) ∈ (RLReg‘ℤring))
13528, 30, 114, 71, 116, 125, 129, 134fracerl 33918 . . . . . . . . . . . . 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 8782 . . . . . . . . . . 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 6890 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = (𝑞 + 𝑝) → (numer‘𝑢) = (numer‘(𝑞 + 𝑝)))
140 fveq2 6890 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = (𝑞 + 𝑝) → (denom‘𝑢) = (denom‘(𝑞 + 𝑝)))
141139, 140opeq12d 4847 . . . . . . . . . . . 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 8766 . . . . . . . . . 10 (((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑢 = (𝑞 + 𝑝)) → [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] ∼ = [⟨(numer‘(𝑞 + 𝑝)), (denom‘(𝑞 + 𝑝))⟩] ∼ )
144 zringplusg 21769 . . . . . . . . . . 11 + = (+g‘ℤring)
145 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})) = (ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))
146 zringcrng 21763 . . . . . . . . . . . 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 12395 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑝 ∈ ℚ → (denom‘𝑝) ≠ 0)
156118, 155eldifsnd 4746 . . . . . . . . . . . . 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 2760 . . . . . . . . . . 11 (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))) = (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))
16028, 30, 144, 145, 24, 147, 150, 151, 152, 154, 158, 159rlocaddval 33880 . . . . . . . . . 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 2805 . . . . . . . . 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 7459 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ) ∈ V)
16368, 161, 83, 162fvmptd2 7007 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ (+g‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))[⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ ))
16459, 62, 1633eqtr4rd 2806 . . . . . . 7 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 + 𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(+g‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝)))
165164rgen2 3202 . . . . . 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 27955 . . . . . 6 ℚ = (Base‘𝑄)
168 eqid 2760 . . . . . 6 (Base‘( Frac ‘ℤring)) = (Base‘( Frac ‘ℤring))
169 qex 13095 . . . . . . 7 ℚ ∈ V
170 cnfldadd 21693 . . . . . . . 8 + = (+g‘ℂfld)
1711, 170ressplusg 17471 . . . . . . 7 (ℚ ∈ V → + = (+g‘𝑄))
172169, 171ax-mp 5 . . . . . 6 + = (+g‘𝑄)
173 eqid 2760 . . . . . 6 (+g‘( Frac ‘ℤring)) = (+g‘( Frac ‘ℤring))
174167, 168, 172, 173isghm 19439 . . . . 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 2760 . . . . . . . 8 (mulGrp‘𝑄) = (mulGrp‘𝑄)
177176ringmgp 20474 . . . . . . 7 (𝑄 ∈ Ring → (mulGrp‘𝑄) ∈ Mnd)
1784, 177ax-mp 5 . . . . . 6 (mulGrp‘𝑄) ∈ Mnd
179 eqid 2760 . . . . . . . 8 (mulGrp‘( Frac ‘ℤring)) = (mulGrp‘( Frac ‘ℤring))
180179ringmgp 20474 . . . . . . 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 2760 . . . . . . . . . 10 (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0}))) = (.r‘(ℤring RLocal (ℤ ∖ {0})))
18428, 30, 144, 145, 24, 71, 76, 117, 122, 153, 157, 183rlocmulval 33881 . . . . . . . . 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 11336 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · 𝑝) ∈ ℂ)
186 qmulcl 13102 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑞 · 𝑝) ∈ ℚ)
187 qdencl 16926 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑞 · 𝑝) ∈ ℚ → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℕ)
188186, 187syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℕ)
189188nncnd 12358 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℂ)
190185, 189, 92mul32d 11527 . . . . . . . . . . . . 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 11529 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · 𝑝) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (𝑝 · (denom‘𝑝))))
192191oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . . 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 2795 . . . . . . . . . . . 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 16932 . . . . . . . . . . . . . 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 7439 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 · 𝑝) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))) = ((numer‘(𝑞 · 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
19799, 104oveq12d 7442 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (𝑝 · (denom‘𝑝))) = ((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)))
198197oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((𝑞 · (denom‘𝑞)) · (𝑝 · (denom‘𝑝))) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) = (((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))))
199193, 196, 1983eqtr3rd 2804 . . . . . . . . . . 11 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)) · (denom‘(𝑞 · 𝑝))) = ((numer‘(𝑞 · 𝑝)) · ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))))
200117, 122zmulcld 12816 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → ((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)) ∈ ℤ)
201 qnumcl 16925 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 · 𝑝) ∈ ℚ → (numer‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℤ)
202186, 201syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℤ)
203188nnzd 12726 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ ℤ)
204188nnne0d 12395 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ≠ 0)
205203, 204eldifsnd 4746 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
206205, 39eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘(𝑞 · 𝑝)) ∈ (RLReg‘ℤring))
20728, 30, 114, 71, 200, 202, 134, 206fracerl 33918 . . . . . . . . . . 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 8782 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → [⟨((numer‘𝑞) · (numer‘𝑝)), ((denom‘𝑞) · (denom‘𝑝))⟩] ∼ = [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] ∼ )
210184, 209eqtrd 2795 . . . . . . . 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 6893 . . . . . . . . . 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 7445 . . . . . . . 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 6890 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → (numer‘𝑢) = (numer‘(𝑞 · 𝑝)))
215 fveq2 6890 . . . . . . . . . . 11 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → (denom‘𝑢) = (denom‘(𝑞 · 𝑝)))
216214, 215opeq12d 4847 . . . . . . . . . 10 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → ⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩ = ⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩)
217216eceq1d 8766 . . . . . . . . 9 (𝑢 = (𝑞 · 𝑝) → [⟨(numer‘𝑢), (denom‘𝑢)⟩] ∼ = [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] ∼ )
218 ecexg 8729 . . . . . . . . . 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 7022 . . . . . . . 8 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = [⟨(numer‘(𝑞 · 𝑝)), (denom‘(𝑞 · 𝑝))⟩] ∼ )
221210, 213, 2203eqtr4rd 2806 . . . . . . 7 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝)))
222221rgen2 3202 . . . . . 6 ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ (𝐹‘(𝑞 · 𝑝)) = ((𝐹‘𝑞)(.r‘( Frac ‘ℤring))(𝐹‘𝑝))
223 zssq 13090 . . . . . . . 8 ℤ ⊆ ℚ
224 1z 12733 . . . . . . . 8 1 ∈ ℤ
225223, 224sselii 3906 . . . . . . 7 1 ∈ ℚ
226 fveq2 6890 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 1 → (numer‘𝑞) = (numer‘1))
227 1zzd 12734 . . . . . . . . . . . . 13 (ℤring ∈ IDomn → 1 ∈ ℤ)
228227znumd 33454 . . . . . . . . . . . 12 (ℤring ∈ IDomn → (numer‘1) = 1)
2295, 228ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (numer‘1) = 1
230226, 229eqtrdi 2811 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = 1 → (numer‘𝑞) = 1)
231 fveq2 6890 . . . . . . . . . . 11 (𝑞 = 1 → (denom‘𝑞) = (denom‘1))
232227zdend 33455 . . . . . . . . . . . 12 (ℤring ∈ IDomn → (denom‘1) = 1)
2335, 232ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (denom‘1) = 1
234231, 233eqtrdi 2811 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = 1 → (denom‘𝑞) = 1)
235230, 234opeq12d 4847 . . . . . . . . 9 (𝑞 = 1 → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨1, 1⟩)
236235eceq1d 8766 . . . . . . . 8 (𝑞 = 1 → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨1, 1⟩] ∼ )
237236, 17, 49fvmpt3i 7004 . . . . . . 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 20374 . . . . . 6 ℚ = (Base‘(mulGrp‘𝑄))
241179, 168mgpbas 20374 . . . . . 6 (Base‘( Frac ‘ℤring)) = (Base‘(mulGrp‘( Frac ‘ℤring)))
242 cnfldmul 21695 . . . . . . . . 9 · = (.r‘ℂfld)
2431, 242ressmulr 17487 . . . . . . . 8 (ℚ ∈ V → · = (.r‘𝑄))
244169, 243ax-mp 5 . . . . . . 7 · = (.r‘𝑄)
245176, 244mgpplusg 20373 . . . . . 6 · = (+g‘(mulGrp‘𝑄))
246 eqid 2760 . . . . . . 7 (.r‘( Frac ‘ℤring)) = (.r‘( Frac ‘ℤring))
247179, 246mgpplusg 20373 . . . . . 6 (.r‘( Frac ‘ℤring)) = (+g‘(mulGrp‘( Frac ‘ℤring)))
2481qrng1 27958 . . . . . . 7 1 = (1r‘𝑄)
249176, 248ringidval 20418 . . . . . 6 1 = (0g‘(mulGrp‘𝑄))
250146a1i 11 . . . . . . . . 9 (ℤring ∈ IDomn → ℤring ∈ CRing)
251149a1i 11 . . . . . . . . 9 (ℤring ∈ IDomn → (ℤ ∖ {0}) ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℤring)))
252 eqid 2760 . . . . . . . . 9 [⟨1, 1⟩] ∼ = [⟨1, 1⟩] ∼
25329, 69, 41, 24, 250, 251, 252rloc1r 33884 . . . . . . . 8 (ℤring ∈ IDomn → [⟨1, 1⟩] ∼ = (1r‘( Frac ‘ℤring)))
2545, 253ax-mp 5 . . . . . . 7 [⟨1, 1⟩] ∼ = (1r‘( Frac ‘ℤring))
255179, 254ringidval 20418 . . . . . 6 [⟨1, 1⟩] ∼ = (0g‘(mulGrp‘( Frac ‘ℤring)))
256240, 241, 245, 247, 249, 255ismhm 18989 . . . . 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 20718 . . 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 3078 . . . 4 ∀𝑞 ∈ ℚ [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring))
262117zcnd 12811 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (numer‘𝑞) ∈ ℂ)
263122zcnd 12811 . . . . . . . . . 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 12146 . . . . . . . . 9 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (((numer‘𝑞) / (denom‘𝑞)) = ((numer‘𝑝) / (denom‘𝑝)) ↔ ((numer‘𝑞) · (denom‘𝑝)) = ((numer‘𝑝) · (denom‘𝑞))))
267153, 39eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑞) ∈ (RLReg‘ℤring))
268157, 39eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℚ ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (denom‘𝑝) ∈ (RLReg‘ℤring))
26928, 30, 114, 71, 117, 122, 267, 268fracerl 33918 . . . . . . . . 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 8780 . . . . . . . . 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 16931 . . . . . . . 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 16931 . . . . . . . 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 2805 . . . . . 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 3202 . . . 4 ∀𝑞 ∈ ℚ ∀𝑝 ∈ ℚ ([⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘𝑝), (denom‘𝑝)⟩] ∼ → 𝑞 = 𝑝)
28117, 56f1mpt 7269 . . . 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 6890 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → (numer‘𝑞) = (numer‘(𝑎 / 𝑏)))
284 fveq2 6890 . . . . . . . . . 10 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → (denom‘𝑞) = (denom‘(𝑎 / 𝑏)))
285283, 284opeq12d 4847 . . . . . . . . 9 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → ⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩ = ⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩)
286285eceq1d 8766 . . . . . . . 8 (𝑞 = (𝑎 / 𝑏) → [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ = [⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩] ∼ )
287286eqeq2d 2771 . . . . . . 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 3907 . . . . . . . 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 4050 . . . . . . . . 9 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → 𝑏 ∈ ℤ)
292223, 291sselid 3907 . . . . . . . 8 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → 𝑏 ∈ ℚ)
293 eldifsni 4749 . . . . . . . . 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 13105 . . . . . . . 8 ((𝑎 ∈ ℚ ∧ 𝑏 ∈ ℚ ∧ 𝑏 ≠ 0) → (𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ)
296289, 292, 294, 295syl3anc 1398 . . . . . . 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 33876 . . . . . . . . 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 12811 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑎 ∈ ℂ)
303 eldifi 4066 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0}) → 𝑏 ∈ ℤ)
304303adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ ℤ)
305304zcnd 12811 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ ℂ)
306293adantl 487 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ≠ 0)
307302, 305, 306divcld 12100 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (𝑎 / 𝑏) ∈ ℂ)
308223, 301sselid 3907 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑎 ∈ ℚ)
309223, 304sselid 3907 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ ℚ)
310308, 309, 306, 295syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ)
311 qdencl 16926 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 / 𝑏) ∈ ℚ → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℕ)
312310, 311syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℕ)
313312nncnd 12358 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℂ)
314307, 313, 305mul32d 11527 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (((𝑎 / 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) · 𝑏) = (((𝑎 / 𝑏) · 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))))
315 qmuldeneqnum 16932 . . . . . . . . . . . . . 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 7439 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (((𝑎 / 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) · 𝑏) = ((numer‘(𝑎 / 𝑏)) · 𝑏))
318302, 305, 306divcan1d 12101 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → ((𝑎 / 𝑏) · 𝑏) = 𝑎)
319318oveq1d 7439 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (((𝑎 / 𝑏) · 𝑏) · (denom‘(𝑎 / 𝑏))) = (𝑎 · (denom‘(𝑎 / 𝑏))))
320314, 317, 3193eqtr3rd 2804 . . . . . . . . . . 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 16925 . . . . . . . . . . . . 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 2870 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → 𝑏 ∈ (RLReg‘ℤring))
326312nnzd 12726 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ ℤ)
327312nnne0d 12395 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ≠ 0)
328326, 327eldifsnd 4746 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ (ℤ ∖ {0}))
329328, 39eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) → (denom‘(𝑎 / 𝑏)) ∈ (RLReg‘ℤring))
33028, 30, 114, 321, 301, 323, 325, 329fracerl 33918 . . . . . . . . . . 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 8782 . . . . . . . 8 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ = [⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩] ∼ )
334297, 333eqtrd 2795 . . . . . . 7 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → 𝑧 = [⟨(numer‘(𝑎 / 𝑏)), (denom‘(𝑎 / 𝑏))⟩] ∼ )
335287, 296, 334rspcedvdw 3579 . . . . . 6 ((((𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝑎 ∈ ℤ) ∧ 𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})) ∧ 𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ ) → ∃𝑞 ∈ ℚ 𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ )
33645eleq2i 2852 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ∼ ) ↔ 𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)))
337336biimpri 231 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) → 𝑧 ∈ ((ℤ × (ℤ ∖ {0})) / ∼ ))
338337elrlocbasi 33878 . . . . . 6 (𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) → ∃𝑎 ∈ ℤ ∃𝑏 ∈ (ℤ ∖ {0})𝑧 = [⟨𝑎, 𝑏⟩] ∼ )
339335, 338r19.29vva 3222 . . . . 5 (𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring)) → ∃𝑞 ∈ ℚ 𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼ )
340339rgen 3078 . . . 4 ∀𝑧 ∈ (Base‘( Frac ‘ℤring))∃𝑞 ∈ ℚ 𝑧 = [⟨(numer‘𝑞), (denom‘𝑞)⟩] ∼
34117fompt 7123 . . . 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 6550 . . 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 724 . 2 𝐹:ℚ–1-1-onto→(Base‘( Frac ‘ℤring))
345167, 168isrim 20737 . 2 (𝐹 ∈ (𝑄 RingIso ( Frac ‘ℤring)) ↔ (𝐹 ∈ (𝑄 RingHom ( Frac ‘ℤring)) ∧ 𝐹:ℚ–1-1-onto→(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 1569  ⊤wtru 1570   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  Vcvv 3450   ∖ cdif 4044  {csn 4584  ⟨cop 4834   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185   × cxp 5649  ⟶wf 6539  –1-1→wf1 6540  –onto→wfo 6541  –1-1-onto→wf1o 6542  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  [cec 8723   / cqs 8724  ℂcc 11205  0cc0 11207  1c1 11208   + caddc 11210   · cmul 11212   / cdiv 11980  ℕcn 12342  ℤcz 12700  ℚcq 13082  numercnumer 16918  denomcdenom 16919  Basecbs 17396   ↾s cress 17417  +gcplusg 17437  .rcmulr 17438  Mndcmnd 18932   MndHom cmhm 18985  SubMndcsubmnd 18986  Grpcgrp 19153  -gcsg 19155   GrpHom cghm 19436  mulGrpcmgp 20369  1rcur 20416  Ringcrg 20468  CRingccrg 20469   RingHom crh 20708   RingIso crs 20709  NzRingcnzr 20771  RLRegcrlreg 20952  Domncdomn 20953  IDomncidom 20954  DivRingcdr 20989  ℂfldccnfld 21687  ℤringczring 21761   ~RL cerl 33864   RLocal crloc 33865   Frac cfrac 33914
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285  ax-addf 11286  ax-mulf 11287
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-tpos 8251  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-1o 8484  df-er 8725  df-ec 8727  df-qs 8731  df-map 8857  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-fin 8985  df-sup 9441  df-inf 9442  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-fz 13647  df-fl 13939  df-mod 14017  df-seq 14152  df-exp 14212  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-dvds 16432  df-gcd 16674  df-numer 16920  df-denom 16921  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-starv 17452  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-unif 17460  df-0g 17621  df-imas 17689  df-qus 17690  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-mhm 18987  df-submnd 18988  df-grp 19156  df-minusg 19157  df-sbg 19158  df-subg 19342  df-ghm 19437  df-cmn 20005  df-abl 20006  df-mgp 20370  df-rng 20384  df-ur 20417  df-ring 20470  df-cring 20471  df-oppr 20576  df-dvdsr 20596  df-unit 20597  df-invr 20627  df-dvr 20640  df-rhm 20711  df-rim 20712  df-nzr 20772  df-subrng 20807  df-subrg 20831  df-rlreg 20955  df-domn 20956  df-idom 20957  df-drng 20991  df-field 20992  df-cnfld 21688  df-zring 21762  df-erl 33866  df-rloc 33867  df-frac 33915
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator