HomeHome Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Related theorems
GIF version

Theorem addpipq 3848
Description: Addition of positive fractions in terms of positive integers.
Assertion
Ref Expression
addpipq (((ANBN) ∧ (CNDN)) → ([⟨A, B⟩] ~Q +Q [⟨C, D⟩] ~Q ) = [⟨((A ·N D) +N (B ·N C)), (B ·N D)⟩] ~Q )

Proof of Theorem addpipq
StepHypRef Expression
1 opex 1893 . 2 ⟨((A ·N D) +N (B ·N C)), (B ·N D)⟩ ∈ V
2 opex 1893 . 2 ⟨((a ·N h) +N (b ·N g)), (b ·N h)⟩ ∈ V
3 opex 1893 . 2 ⟨((c ·N s) +N (d ·N t)), (d ·N s)⟩ ∈ V
4 enqex 3842 . 2 ~QV
5 enqer 3840 . 2 Er ~Q
6 dmenq 3839 . 2 dom ~Q = (N × N)
7 df-enq 3831 . 2 ~Q = {⟨x, y⟩∣((x ∈ (N × N) ∧ y ∈ (N × N)) ∧ ∃zwvu((x = ⟨z, w⟩ ∧ y = ⟨v, u⟩) ∧ (z ·N u) = (w ·N v)))}
8 opreq12 3008 . . . 4 ((z = au = d) → (z ·N u) = (a ·N d))
9 opreq12 3008 . . . 4 ((w = bv = c) → (w ·N v) = (b ·N c))
108, 9cleqan12d 1116 . . 3 (((z = au = d) ∧ (w = bv = c)) → ((z ·N u) = (w ·N v) ↔ (a ·N d) = (b ·N c)))
1110an42s 391 . 2 (((z = aw = b) ∧ (v = cu = d)) → ((z ·N u) = (w ·N v) ↔ (a ·N d) = (b ·N c)))
12 opreq12 3008 . . . 4 ((z = gu = s) → (z ·N u) = (g ·N s))
13 opreq12 3008 . . . 4 ((w = hv = t) → (w ·N v) = (h ·N t))
1412, 13cleqan12d 1116 . . 3 (((z = gu = s) ∧ (w = hv = t)) → ((z ·N u) = (w ·N v) ↔ (g ·N s) = (h ·N t)))
1514an42s 391 . 2 (((z = gw = h) ∧ (v = tu = s)) → ((z ·N u) = (w ·N v) ↔ (g ·N s) = (h ·N t)))
16 df-plpq 3829 . 2 +pQ = {⟨⟨x, y⟩, z⟩∣((x ∈ (N × N) ∧ y ∈ (N × N)) ∧ ∃wvuf((x = ⟨w, v⟩ ∧ y = ⟨u, f⟩) ∧ z = ⟨((w ·N f) +N (v ·N u)), (v ·N f)⟩))}
17 opeq12 1878 . . 3 ((((w ·N f) +N (v ·N u)) = ((a ·N h) +N (b ·N g)) ∧ (v ·N f) = (b ·N h)) → ⟨((w ·N f) +N (v ·N u)), (v ·N f)⟩ = ⟨((a ·N h) +N (b ·N g)), (b ·N h)⟩)
18 opreq12 3008 . . . . 5 ((w = af = h) → (w ·N f) = (a ·N h))
19 opreq12 3008 . . . . 5 ((v = bu = g) → (v ·N u) = (b ·N g))
2018, 19opreqan12d 3015 . . . 4 (((w = af = h) ∧ (v = bu = g)) → ((w ·N f) +N (v ·N u)) = ((a ·N h) +N (b ·N g)))
2120an42s 391 . . 3 (((w = av = b) ∧ (u = gf = h)) → ((w ·N f) +N (v ·N u)) = ((a ·N h) +N (b ·N g)))
22 opreq12 3008 . . . . 5 ((v = bf = h) → (v ·N f) = (b ·N h))
2322adantl 305 . . . 4 (((w = au = g) ∧ (v = bf = h)) → (v ·N f) = (b ·N h))
2423an4s 390 . . 3 (((w = av = b) ∧ (u = gf = h)) → (v ·N f) = (b ·N h))
2517, 21, 24sylanc 361 . 2 (((w = av = b) ∧ (u = gf = h)) → ⟨((w ·N f) +N (v ·N u)), (v ·N f)⟩ = ⟨((a ·N h) +N (b ·N g)), (b ·N h)⟩)
26 opeq12 1878 . . 3 ((((w ·N f) +N (v ·N u)) = ((c ·N s) +N (d ·N t)) ∧ (v ·N f) = (d ·N s)) → ⟨((w ·N f) +N (v ·N u)), (v ·N f)⟩ = ⟨((c ·N s) +N (d ·N t)), (d ·N s)⟩)
27 opreq12 3008 . . . . 5 ((w = cf = s) → (w ·N f) = (c ·N s))
28 opreq12 3008 . . . . 5 ((v = du = t) → (v ·N u) = (d ·N t))
2927, 28opreqan12d 3015 . . . 4 (((w = cf = s) ∧ (v = du = t)) → ((w ·N f) +N (v ·N u)) = ((c ·N s) +N (d ·N t)))
3029an42s 391 . . 3 (((w = cv = d) ∧ (u = tf = s)) → ((w ·N f) +N (v ·N u)) = ((c ·N s) +N (d ·N t)))
31 opreq12 3008 . . . . 5 ((v = df = s) → (v ·N f) = (d ·N s))
3231adantl 305 . . . 4 (((w = cu = t) ∧ (v = df = s)) → (v ·N f) = (d ·N s))
3332an4s 390 . . 3 (((w = cv = d) ∧ (u = tf = s)) → (v ·N f) = (d ·N s))
3426, 30, 33sylanc 361 . 2 (((w = cv = d) ∧ (u = tf = s)) → ⟨((w ·N f) +N (v ·N u)), (v ·N f)⟩ = ⟨((c ·N s) +N (d ·N t)), (d ·N s)⟩)
35 opeq12 1878 . . 3 ((((w ·N f) +N (v ·N u)) = ((A ·N D) +N (B ·N C)) ∧ (v ·N f) = (B ·N D)) → ⟨((w ·N f) +N (v ·N u)), (v ·N f)⟩ = ⟨((A ·N D) +N (B ·N C)), (B ·N D)⟩)
36 opreq12 3008 . . . . 5 ((w = Af = D) → (w ·N f) = (A ·N D))
37 opreq12 3008 . . . . 5 ((v = Bu = C) → (v ·N u) = (B ·N C))
3836, 37opreqan12d 3015 . . . 4 (((w = Af = D) ∧ (v = Bu = C)) → ((w ·N f) +N (v ·N u)) = ((A ·N D) +N (B ·N C)))
3938an42s 391 . . 3 (((w = Av = B) ∧ (u = Cf = D)) → ((w ·N f) +N (v ·N u)) = ((A ·N D) +N (B ·N C)))
40 opreq12 3008 . . . . 5 ((v = Bf = D) → (v ·N f) = (B ·N D))
4140adantl 305 . . . 4 (((w = Au = C) ∧ (v = Bf = D)) → (v ·N f) = (B ·N D))
4241an4s 390 . . 3 (((w = Av = B) ∧ (u = Cf = D)) → (v ·N f) = (B ·N D))
4335, 39, 42sylanc 361 . 2 (((w = Av = B) ∧ (u = Cf = D)) → ⟨((w ·N f) +N (v ·N u)), (v ·N f)⟩ = ⟨((A ·N D) +N (B ·N C)), (B ·N D)⟩)
44 df-plq 3833 . 2 +Q = {⟨⟨x, y⟩, z⟩∣((xQyQ) ∧ ∃abcd((x = [⟨a, b⟩] ~Qy = [⟨c, d⟩] ~Q ) ∧ z = [(⟨a, b⟩ +pQc, d⟩)] ~Q ))}
45 df-nq 3832 . 2 Q = ((N × N) / ~Q )
46 visset 1350 . . 3 aV
47 visset 1350 . . 3 bV
48 visset 1350 . . 3 cV
49 visset 1350 . . 3 dV
50 visset 1350 . . 3 gV
51 visset 1350 . . 3 hV
52 visset 1350 . . 3 tV
53 visset 1350 . . 3 sV
5446, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53addcmpblnq 3846 . 2 ((((aNbN) ∧ (cNdN)) ∧ ((gNhN) ∧ (tNsN))) → (((a ·N d) = (b ·N c) ∧ (g ·N s) = (h ·N t)) → ⟨((a ·N h) +N (b ·N g)), (b ·N h)⟩ ~Q ⟨((c ·N s) +N (d ·N t)), (d ·N s)⟩))
551, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11, 15, 16, 25, 34, 43, 44, 45, 54oprec 3254 1 (((ANBN) ∧ (CNDN)) → ([⟨A, B⟩] ~Q +Q [⟨C, D⟩] ~Q ) = [⟨((A ·N D) +N (B ·N C)), (B ·N D)⟩] ~Q )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   → wi 2   ↔ wb 127   ∧ wa 196   = weq 797   = wceq 1091   ∈ wcel 1092  ⟨cop 1810  (class class class)co 3001  [cec 3198  Ncnpi 3766   +N cpli 3767   ·N cmi 3768   +pQ cplpq 3770   ~Q ceq 3772  Qcnq 3773   +Q cplq 3775
This theorem is referenced by:  addclpq 3852  addcompq 3856  addasspq 3857  distrpq 3861  ltapq 3870  1lt2pq 3872  ltexpq 3874  halfpq 3876  prlem934a 3931
This theorem was proved from axioms:  ax-1 3  ax-2 4  ax-3 5  ax-mp 6  ax-4 673  ax-5 674  ax-6 675  ax-7 676  ax-gen 677  ax-8 798  ax-9 799  ax-10 800  ax-11 801  ax-12 802  ax-13 804  ax-14 805  ax-16 922  ax-17 925  ax-ext 1074  ax-rep 1075  ax-un 1076  ax-pow 1077  ax-reg 1078  ax-inf 1079
This theorem depends on definitions:  df-bi 128  df-or 197  df-an 198  df-3or 582  df-3an 583  df-ex 679  df-sb 853  df-eu 1009  df-mo 1010  df-clab 1093  df-cleq 1097  df-clel 1099  df-ne 1192  df-ral 1205  df-rex 1206  df-reu 1207  df-rab 1208  df-v 1349  df-sbc 1441  df-dif 1489  df-un 1490  df-in 1491  df-ss 1492  df-pss 1494  df-nul 1708  df-if 1777  df-pw 1799  df-sn 1811  df-pr 1812  df-tp 1814  df-op 1815  df-uni 1920  df-int 1966  df-iun 1996  df-tr 2042  df-br 2063  df-opab 2098  df-eprel 2122  df-id 2125  df-po 2128  df-so 2138  df-fr 2169  df-we 2186  df-ord 2202  df-on 2203  df-lim 2204  df-suc 2205  df-om 2373  df-xp 2424  df-rel 2425  df-cnv 2426  df-co 2427  df-dm 2428  df-rn 2429  df-res 2430  df-ima 2431  df-fun 2432  df-fn 2433  df-f 2434  df-f1 2435  df-fv 2438  df-rdg 2970  df-opr 3003  df-oprab 3004  df-oadd 3106  df-omul 3107  df-er 3200  df-ec 3202  df-qs 3205  df-ni 3794  df-pli 3795  df-mi 3796  df-plpq 3829  df-enq 3831  df-nq 3832  df-plq 3833
metamath.org