-- Mathlib/Data/Rat/Lemmas.lean
theorem mul_num_den' (q r : ℚ) :
    (q * r).num * q.den * r.den = q.num * r.num * (q * r).den

Proof state:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
a✝ : ¬c = 0
⊢ ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den * (q * r).num =
    (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den

Tactic:
have h : _ = s := divInt_mul_divInt q.num r.num (mod_cast q.den_ne_zero) (mod_cast r.den_ne_zero)

Result:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
a✝ : ¬c = 0
h : q.num /. ↑q.den * (r.num /. ↑r.den) = s
⊢ ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den * (q * r).num =
    (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den

Proof state:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
⊢ c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den * (q * r).num =
    c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den

Tactic:
rw [Int.mul_assoc, Int.mul_assoc, mul_eq_mul_left_iff, or_iff_not_imp_right]

Result:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
⊢ ¬c = 0 →
    ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den * (q * r).num =
      (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den

Proof state:
q r : ℚ
⊢ (q * r).num * ↑q.den * ↑r.den = q.num * r.num * ↑(q * r).den

Tactic:
let s := q.num * r.num /. (q.den * r.den : ℤ)

Result:
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
⊢ (q * r).num * ↑q.den * ↑r.den = q.num * r.num * ↑(q * r).den

Proof state:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
⊢ ↑q.den * ↑r.den * (q * r).num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den

Tactic:
nth_rw 1 [c_mul_den]

Result:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
⊢ c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den * (q * r).num =
    c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den

Proof state:
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
⊢ (q * r).num * ↑q.den * ↑r.den = q.num * r.num * ↑(q * r).den

Tactic:
have hs : (q.den * r.den : ℤ) ≠ 0 := Int.natCast_ne_zero_iff_pos.mpr (Nat.mul_pos q.pos r.pos)

Result:
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
⊢ (q * r).num * ↑q.den * ↑r.den = q.num * r.num * ↑(q * r).den

Proof state:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
a✝ : ¬c = 0
h : q * r = s
⊢ ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den * (q * r).num =
    (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den

Tactic:
rw [h, mul_comm, ← Rat.eq_iff_mul_eq_mul, ← divInt_eq_div]

Result:
no goals

Proof state:
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
⊢ (q * r).num * ↑q.den * ↑r.den = q.num * r.num * ↑(q * r).den

Tactic:
obtain ⟨c, ⟨c_mul_num, c_mul_den⟩⟩ :=
  exists_eq_mul_div_num_and_eq_mul_div_den (q.num * r.num) hs

Result:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
⊢ (q * r).num * ↑q.den * ↑r.den = q.num * r.num * ↑(q * r).den

Proof state:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
⊢ (q * r).num * ↑q.den * ↑r.den = q.num * r.num * ↑(q * r).den

Tactic:
rw [c_mul_num, mul_assoc, mul_comm]

Result:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
⊢ ↑q.den * ↑r.den * (q * r).num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den

Proof state:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
a✝ : ¬c = 0
h : q.num /. ↑q.den * (r.num /. ↑r.den) = s
⊢ ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den * (q * r).num =
    (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den

Tactic:
rw [num_divInt_den, num_divInt_den] at h

Result:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
a✝ : ¬c = 0
h : q * r = s
⊢ ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den * (q * r).num =
    (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den

Proof state:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
⊢ ¬c = 0 →
    ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den * (q * r).num =
      (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den

Tactic:
intro

Result:
case intro.intro
q r : ℚ
s : ℚ := q.num * r.num /. (↑q.den * ↑r.den)
hs : ↑q.den * ↑r.den ≠ 0
c : ℤ
c_mul_num : q.num * r.num = c * (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num
c_mul_den : ↑q.den * ↑r.den = c * ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den
a✝ : ¬c = 0
⊢ ↑(↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).den * (q * r).num =
    (↑(q.num * r.num) / ↑(↑q.den * ↑r.den)).num * ↑(q * r).den