Metamath Proof Explorer


Theorem addpipq

Description: Addition of positive fractions in terms of positive integers. (Contributed by Mario Carneiro, 8-May-2013) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion addpipq ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ท โˆˆ N ) ) โ†’ ( โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ +pQ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) = โŸจ ( ( ๐ด ยทN ๐ท ) +N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) ) , ( ๐ต ยทN ๐ท ) โŸฉ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 opelxpi โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โ†’ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ โˆˆ ( N ร— N ) )
2 opelxpi โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ท โˆˆ N ) โ†’ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ โˆˆ ( N ร— N ) )
3 addpipq2 โŠข ( ( โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ โˆˆ ( N ร— N ) โˆง โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ โˆˆ ( N ร— N ) ) โ†’ ( โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ +pQ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) = โŸจ ( ( ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ) +N ( ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ) ) , ( ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ) โŸฉ )
4 1 2 3 syl2an โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ท โˆˆ N ) ) โ†’ ( โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ +pQ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) = โŸจ ( ( ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ) +N ( ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ) ) , ( ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ) โŸฉ )
5 op1stg โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โ†’ ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) = ๐ด )
6 op2ndg โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ท โˆˆ N ) โ†’ ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) = ๐ท )
7 5 6 oveqan12d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ท โˆˆ N ) ) โ†’ ( ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ) = ( ๐ด ยทN ๐ท ) )
8 op1stg โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ท โˆˆ N ) โ†’ ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) = ๐ถ )
9 op2ndg โŠข ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โ†’ ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) = ๐ต )
10 8 9 oveqan12rd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ท โˆˆ N ) ) โ†’ ( ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ) = ( ๐ถ ยทN ๐ต ) )
11 7 10 oveq12d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ท โˆˆ N ) ) โ†’ ( ( ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ) +N ( ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ) ) = ( ( ๐ด ยทN ๐ท ) +N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) ) )
12 9 6 oveqan12d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ท โˆˆ N ) ) โ†’ ( ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ) = ( ๐ต ยทN ๐ท ) )
13 11 12 opeq12d โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ท โˆˆ N ) ) โ†’ โŸจ ( ( ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ) +N ( ( 1st โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ) ) , ( ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ ) ยทN ( 2nd โ€˜ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) ) โŸฉ = โŸจ ( ( ๐ด ยทN ๐ท ) +N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) ) , ( ๐ต ยทN ๐ท ) โŸฉ )
14 4 13 eqtrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ N โˆง ๐ต โˆˆ N ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ N โˆง ๐ท โˆˆ N ) ) โ†’ ( โŸจ ๐ด , ๐ต โŸฉ +pQ โŸจ ๐ถ , ๐ท โŸฉ ) = โŸจ ( ( ๐ด ยทN ๐ท ) +N ( ๐ถ ยทN ๐ต ) ) , ( ๐ต ยทN ๐ท ) โŸฉ )