Theorem ltaprlem 6714

Description: Lemma for Proposition 9-3.5(v) of [Gleason] p. 123. (Contributed by NM, 8-Apr-1996.)

Assertion

Ref	Expression
ltaprlem	⊢ (𝐶 ∈ P → (𝐴<P 𝐵 → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)))

Proof of Theorem ltaprlem

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ltexpri 6709	. . . 4 ⊢ (𝐴<P 𝐵 → ∃𝑥 ∈ P (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)
2	1	adantr 261	. . 3 ⊢ ((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) → ∃𝑥 ∈ P (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)
3		simplr 482	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → 𝐶 ∈ P)
4		ltrelpr 6601	. . . . . . . . . 10 ⊢ <P ⊆ (P × P)
5	4	brel 4392	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴<P 𝐵 → (𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P))
6	5	simpld 105	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴<P 𝐵 → 𝐴 ∈ P)
7	6	adantr 261	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) → 𝐴 ∈ P)
8	7	adantr 261	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → 𝐴 ∈ P)
9		addclpr 6633	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ P ∧ 𝐴 ∈ P) → (𝐶 +P 𝐴) ∈ P)
10	3, 8, 9	syl2anc 391	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P 𝐴) ∈ P)
11		simprl 483	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → 𝑥 ∈ P)
12		ltaddpr 6693	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 +P 𝐴) ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → (𝐶 +P 𝐴)<P ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥))
13	10, 11, 12	syl2anc 391	. . . 4 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P 𝐴)<P ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥))
14		addassprg 6675	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ P ∧ 𝐴 ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
15	3, 8, 11, 14	syl3anc 1135	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
16		oveq2 5520	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 +P 𝑥) = 𝐵 → (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)) = (𝐶 +P 𝐵))
17	16	ad2antll 460	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)) = (𝐶 +P 𝐵))
18	15, 17	eqtrd 2072	. . . 4 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))
19	13, 18	breqtrd 3788	. . 3 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵))
20	2, 19	rexlimddv 2437	. 2 ⊢ ((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵))
21	20	expcom 109	1 ⊢ (𝐶 ∈ P → (𝐴<P 𝐵 → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 97   = wceq 1243   ∈ wcel 1393  ∃wrex 2307   class class class wbr 3764  (class class class)co 5512  Pcnp 6387   +_P cpp 6389  <_P cltp 6391

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 99  ax-ia2 100  ax-ia3 101  ax-in1 544  ax-in2 545  ax-io 630  ax-5 1336  ax-7 1337  ax-gen 1338  ax-ie1 1382  ax-ie2 1383  ax-8 1395  ax-10 1396  ax-11 1397  ax-i12 1398  ax-bndl 1399  ax-4 1400  ax-13 1404  ax-14 1405  ax-17 1419  ax-i9 1423  ax-ial 1427  ax-i5r 1428  ax-ext 2022  ax-coll 3872  ax-sep 3875  ax-nul 3883  ax-pow 3927  ax-pr 3944  ax-un 4170  ax-setind 4262  ax-iinf 4311

This theorem depends on definitions:  df-bi 110  df-dc 743  df-3or 886  df-3an 887  df-tru 1246  df-fal 1249  df-nf 1350  df-sb 1646  df-eu 1903  df-mo 1904  df-clab 2027  df-cleq 2033  df-clel 2036  df-nfc 2167  df-ne 2206  df-ral 2311  df-rex 2312  df-reu 2313  df-rab 2315  df-v 2559  df-sbc 2765  df-csb 2853  df-dif 2920  df-un 2922  df-in 2924  df-ss 2931  df-nul 3225  df-pw 3361  df-sn 3381  df-pr 3382  df-op 3384  df-uni 3581  df-int 3616  df-iun 3659  df-br 3765  df-opab 3819  df-mpt 3820  df-tr 3855  df-eprel 4026  df-id 4030  df-po 4033  df-iso 4034  df-iord 4103  df-on 4105  df-suc 4108  df-iom 4314  df-xp 4351  df-rel 4352  df-cnv 4353  df-co 4354  df-dm 4355  df-rn 4356  df-res 4357  df-ima 4358  df-iota 4867  df-fun 4904  df-fn 4905  df-f 4906  df-f1 4907  df-fo 4908  df-f1o 4909  df-fv 4910  df-ov 5515  df-oprab 5516  df-mpt2 5517  df-1st 5767  df-2nd 5768  df-recs 5920  df-irdg 5957  df-1o 6001  df-2o 6002  df-oadd 6005  df-omul 6006  df-er 6106  df-ec 6108  df-qs 6112  df-ni 6400  df-pli 6401  df-mi 6402  df-lti 6403  df-plpq 6440  df-mpq 6441  df-enq 6443  df-nqqs 6444  df-plqqs 6445  df-mqqs 6446  df-1nqqs 6447  df-rq 6448  df-ltnqqs 6449  df-enq0 6520  df-nq0 6521  df-0nq0 6522  df-plq0 6523  df-mq0 6524  df-inp 6562  df-iplp 6564  df-iltp 6566

This theorem is referenced by:  ltaprg  6715