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Theorem qmulcl

Description: Closure of multiplication of rationals. (Contributed by NM, 1-Aug-2004)

Ref Expression
Assertion qmulcl ⊢ A ∈ ℚ ∧ B ∈ ℚ → A ⁢ B ∈ ℚ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 elq ⊢ A ∈ ℚ ↔ ∃ x ∈ ℤ ∃ y ∈ ℕ A = x y
2 elq ⊢ B ∈ ℚ ↔ ∃ z ∈ ℤ ∃ w ∈ ℕ B = z w
3 zmulcl ⊢ x ∈ ℤ ∧ z ∈ ℤ → x ⁢ z ∈ ℤ
4 nnmulcl ⊢ y ∈ ℕ ∧ w ∈ ℕ → y ⁢ w ∈ ℕ
5 3 4 anim12i ⊢ x ∈ ℤ ∧ z ∈ ℤ ∧ y ∈ ℕ ∧ w ∈ ℕ → x ⁢ z ∈ ℤ ∧ y ⁢ w ∈ ℕ
6 5 an4s ⊢ x ∈ ℤ ∧ y ∈ ℕ ∧ z ∈ ℤ ∧ w ∈ ℕ → x ⁢ z ∈ ℤ ∧ y ⁢ w ∈ ℕ
7 oveq12 ⊢ A = x y ∧ B = z w → A ⁢ B = x y ⁢ z w
8 zcn ⊢ x ∈ ℤ → x ∈ ℂ
9 zcn ⊢ z ∈ ℤ → z ∈ ℂ
10 8 9 anim12i ⊢ x ∈ ℤ ∧ z ∈ ℤ → x ∈ ℂ ∧ z ∈ ℂ
11 10 ad2ant2r ⊢ x ∈ ℤ ∧ y ∈ ℕ ∧ z ∈ ℤ ∧ w ∈ ℕ → x ∈ ℂ ∧ z ∈ ℂ
12 nncn ⊢ y ∈ ℕ → y ∈ ℂ
13 nnne0 ⊢ y ∈ ℕ → y ≠ 0
14 12 13 jca ⊢ y ∈ ℕ → y ∈ ℂ ∧ y ≠ 0
15 nncn ⊢ w ∈ ℕ → w ∈ ℂ
16 nnne0 ⊢ w ∈ ℕ → w ≠ 0
17 15 16 jca ⊢ w ∈ ℕ → w ∈ ℂ ∧ w ≠ 0
18 14 17 anim12i ⊢ y ∈ ℕ ∧ w ∈ ℕ → y ∈ ℂ ∧ y ≠ 0 ∧ w ∈ ℂ ∧ w ≠ 0
19 18 ad2ant2l ⊢ x ∈ ℤ ∧ y ∈ ℕ ∧ z ∈ ℤ ∧ w ∈ ℕ → y ∈ ℂ ∧ y ≠ 0 ∧ w ∈ ℂ ∧ w ≠ 0
20 divmuldiv ⊢ x ∈ ℂ ∧ z ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ ∧ y ≠ 0 ∧ w ∈ ℂ ∧ w ≠ 0 → x y ⁢ z w = x ⁢ z y ⁢ w
21 11 19 20 syl2anc ⊢ x ∈ ℤ ∧ y ∈ ℕ ∧ z ∈ ℤ ∧ w ∈ ℕ → x y ⁢ z w = x ⁢ z y ⁢ w
22 7 21 sylan9eqr ⊢ x ∈ ℤ ∧ y ∈ ℕ ∧ z ∈ ℤ ∧ w ∈ ℕ ∧ A = x y ∧ B = z w → A ⁢ B = x ⁢ z y ⁢ w
23 rspceov ⊢ x ⁢ z ∈ ℤ ∧ y ⁢ w ∈ ℕ ∧ A ⁢ B = x ⁢ z y ⁢ w → ∃ v ∈ ℤ ∃ u ∈ ℕ A ⁢ B = v u
24 23 3expa ⊢ x ⁢ z ∈ ℤ ∧ y ⁢ w ∈ ℕ ∧ A ⁢ B = x ⁢ z y ⁢ w → ∃ v ∈ ℤ ∃ u ∈ ℕ A ⁢ B = v u
25 elq ⊢ A ⁢ B ∈ ℚ ↔ ∃ v ∈ ℤ ∃ u ∈ ℕ A ⁢ B = v u
26 24 25 sylibr ⊢ x ⁢ z ∈ ℤ ∧ y ⁢ w ∈ ℕ ∧ A ⁢ B = x ⁢ z y ⁢ w → A ⁢ B ∈ ℚ
27 6 22 26 syl2an2r ⊢ x ∈ ℤ ∧ y ∈ ℕ ∧ z ∈ ℤ ∧ w ∈ ℕ ∧ A = x y ∧ B = z w → A ⁢ B ∈ ℚ
28 27 an4s ⊢ x ∈ ℤ ∧ y ∈ ℕ ∧ A = x y ∧ z ∈ ℤ ∧ w ∈ ℕ ∧ B = z w → A ⁢ B ∈ ℚ
29 28 exp43 ⊢ x ∈ ℤ ∧ y ∈ ℕ → A = x y → z ∈ ℤ ∧ w ∈ ℕ → B = z w → A ⁢ B ∈ ℚ
30 29 rexlimivv ⊢ ∃ x ∈ ℤ ∃ y ∈ ℕ A = x y → z ∈ ℤ ∧ w ∈ ℕ → B = z w → A ⁢ B ∈ ℚ
31 30 rexlimdvv ⊢ ∃ x ∈ ℤ ∃ y ∈ ℕ A = x y → ∃ z ∈ ℤ ∃ w ∈ ℕ B = z w → A ⁢ B ∈ ℚ
32 31 imp ⊢ ∃ x ∈ ℤ ∃ y ∈ ℕ A = x y ∧ ∃ z ∈ ℤ ∃ w ∈ ℕ B = z w → A ⁢ B ∈ ℚ
33 1 2 32 syl2anb ⊢ A ∈ ℚ ∧ B ∈ ℚ → A ⁢ B ∈ ℚ