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Theorem mulclprlem 8640
Description: Lemma to prove downward closure in positive real multiplication. Part of proof of Proposition 9-3.7 of [Gleason] p. 124. (Contributed by NM, 14-Mar-1996.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
mulclprlem  |-  ( ( ( ( A  e. 
P.  /\  g  e.  A )  /\  ( B  e.  P.  /\  h  e.  B ) )  /\  x  e.  Q. )  ->  ( x  <Q  (
g  .Q  h )  ->  x  e.  ( A  .P.  B ) ) )
Distinct variable groups:    x, g, h   
x, A    x, B
Dummy variables  y  z  w  v are mutually distinct and distinct from all other variables.
Allowed substitution groups:    A( g, h)    B( g, h)

Proof of Theorem mulclprlem
StepHypRef Expression
1 elprnq 8612 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  P.  /\  g  e.  A )  ->  g  e.  Q. )
2 elprnq 8612 . . . . . 6  |-  ( ( B  e.  P.  /\  h  e.  B )  ->  h  e.  Q. )
3 recclnq 8587 . . . . . . . . 9  |-  ( h  e.  Q.  ->  ( *Q `  h )  e. 
Q. )
43adantl 454 . . . . . . . 8  |-  ( ( g  e.  Q.  /\  h  e.  Q. )  ->  ( *Q `  h
)  e.  Q. )
5 vex 2794 . . . . . . . . 9  |-  x  e. 
_V
6 ovex 5846 . . . . . . . . 9  |-  ( g  .Q  h )  e. 
_V
7 ltmnq 8593 . . . . . . . . 9  |-  ( w  e.  Q.  ->  (
y  <Q  z  <->  ( w  .Q  y )  <Q  (
w  .Q  z ) ) )
8 fvex 5501 . . . . . . . . 9  |-  ( *Q
`  h )  e. 
_V
9 mulcomnq 8574 . . . . . . . . 9  |-  ( y  .Q  z )  =  ( z  .Q  y
)
105, 6, 7, 8, 9caovord2 5995 . . . . . . . 8  |-  ( ( *Q `  h )  e.  Q.  ->  (
x  <Q  ( g  .Q  h )  <->  ( x  .Q  ( *Q `  h
) )  <Q  (
( g  .Q  h
)  .Q  ( *Q
`  h ) ) ) )
114, 10syl 17 . . . . . . 7  |-  ( ( g  e.  Q.  /\  h  e.  Q. )  ->  ( x  <Q  (
g  .Q  h )  <-> 
( x  .Q  ( *Q `  h ) ) 
<Q  ( ( g  .Q  h )  .Q  ( *Q `  h ) ) ) )
12 mulassnq 8580 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( g  .Q  h )  .Q  ( *Q `  h ) )  =  ( g  .Q  (
h  .Q  ( *Q
`  h ) ) )
13 recidnq 8586 . . . . . . . . . . 11  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
h  .Q  ( *Q
`  h ) )  =  1Q )
1413oveq2d 5837 . . . . . . . . . 10  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
g  .Q  ( h  .Q  ( *Q `  h ) ) )  =  ( g  .Q  1Q ) )
1512, 14syl5eq 2330 . . . . . . . . 9  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
( g  .Q  h
)  .Q  ( *Q
`  h ) )  =  ( g  .Q  1Q ) )
16 mulidnq 8584 . . . . . . . . 9  |-  ( g  e.  Q.  ->  (
g  .Q  1Q )  =  g )
1715, 16sylan9eqr 2340 . . . . . . . 8  |-  ( ( g  e.  Q.  /\  h  e.  Q. )  ->  ( ( g  .Q  h )  .Q  ( *Q `  h ) )  =  g )
1817breq2d 4038 . . . . . . 7  |-  ( ( g  e.  Q.  /\  h  e.  Q. )  ->  ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  <Q  ( (
g  .Q  h )  .Q  ( *Q `  h ) )  <->  ( x  .Q  ( *Q `  h
) )  <Q  g
) )
1911, 18bitrd 246 . . . . . 6  |-  ( ( g  e.  Q.  /\  h  e.  Q. )  ->  ( x  <Q  (
g  .Q  h )  <-> 
( x  .Q  ( *Q `  h ) ) 
<Q  g ) )
201, 2, 19syl2an 465 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  P.  /\  g  e.  A )  /\  ( B  e. 
P.  /\  h  e.  B ) )  -> 
( x  <Q  (
g  .Q  h )  <-> 
( x  .Q  ( *Q `  h ) ) 
<Q  g ) )
21 prcdnq 8614 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  P.  /\  g  e.  A )  ->  ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  <Q  g  ->  ( x  .Q  ( *Q
`  h ) )  e.  A ) )
2221adantr 453 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  P.  /\  g  e.  A )  /\  ( B  e. 
P.  /\  h  e.  B ) )  -> 
( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  <Q  g  ->  ( x  .Q  ( *Q
`  h ) )  e.  A ) )
2320, 22sylbid 208 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  P.  /\  g  e.  A )  /\  ( B  e. 
P.  /\  h  e.  B ) )  -> 
( x  <Q  (
g  .Q  h )  ->  ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  e.  A ) )
24 df-mp 8605 . . . . . . . . 9  |-  .P.  =  ( w  e.  P. ,  v  e.  P.  |->  { x  |  E. y  e.  w  E. z  e.  v  x  =  ( y  .Q  z ) } )
25 mulclnq 8568 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  Q.  /\  z  e.  Q. )  ->  ( y  .Q  z
)  e.  Q. )
2624, 25genpprecl 8622 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  e.  P.  /\  B  e.  P. )  ->  ( ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  e.  A  /\  h  e.  B )  ->  (
( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  e.  ( A  .P.  B
) ) )
2726exp4b 592 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  P.  ->  ( B  e.  P.  ->  ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  e.  A  ->  (
h  e.  B  -> 
( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  e.  ( A  .P.  B ) ) ) ) )
2827com34 79 . . . . . 6  |-  ( A  e.  P.  ->  ( B  e.  P.  ->  ( h  e.  B  -> 
( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  e.  A  -> 
( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  e.  ( A  .P.  B ) ) ) ) )
2928imp32 424 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  P.  /\  ( B  e.  P.  /\  h  e.  B ) )  ->  ( (
x  .Q  ( *Q
`  h ) )  e.  A  ->  (
( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  e.  ( A  .P.  B
) ) )
3029adantlr 697 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  P.  /\  g  e.  A )  /\  ( B  e. 
P.  /\  h  e.  B ) )  -> 
( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  e.  A  -> 
( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  e.  ( A  .P.  B ) ) )
3123, 30syld 42 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  P.  /\  g  e.  A )  /\  ( B  e. 
P.  /\  h  e.  B ) )  -> 
( x  <Q  (
g  .Q  h )  ->  ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  e.  ( A  .P.  B ) ) )
3231adantr 453 . 2  |-  ( ( ( ( A  e. 
P.  /\  g  e.  A )  /\  ( B  e.  P.  /\  h  e.  B ) )  /\  x  e.  Q. )  ->  ( x  <Q  (
g  .Q  h )  ->  ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  e.  ( A  .P.  B ) ) )
332adantl 454 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  P.  /\  g  e.  A )  /\  ( B  e. 
P.  /\  h  e.  B ) )  ->  h  e.  Q. )
34 mulassnq 8580 . . . . . 6  |-  ( ( x  .Q  ( *Q
`  h ) )  .Q  h )  =  ( x  .Q  (
( *Q `  h
)  .Q  h ) )
35 mulcomnq 8574 . . . . . . . 8  |-  ( ( *Q `  h )  .Q  h )  =  ( h  .Q  ( *Q `  h ) )
3635, 13syl5eq 2330 . . . . . . 7  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
( *Q `  h
)  .Q  h )  =  1Q )
3736oveq2d 5837 . . . . . 6  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
x  .Q  ( ( *Q `  h )  .Q  h ) )  =  ( x  .Q  1Q ) )
3834, 37syl5eq 2330 . . . . 5  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  =  ( x  .Q  1Q ) )
39 mulidnq 8584 . . . . 5  |-  ( x  e.  Q.  ->  (
x  .Q  1Q )  =  x )
4038, 39sylan9eq 2338 . . . 4  |-  ( ( h  e.  Q.  /\  x  e.  Q. )  ->  ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  =  x )
4140eleq1d 2352 . . 3  |-  ( ( h  e.  Q.  /\  x  e.  Q. )  ->  ( ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  e.  ( A  .P.  B )  <-> 
x  e.  ( A  .P.  B ) ) )
4233, 41sylan 459 . 2  |-  ( ( ( ( A  e. 
P.  /\  g  e.  A )  /\  ( B  e.  P.  /\  h  e.  B ) )  /\  x  e.  Q. )  ->  ( ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  e.  ( A  .P.  B )  <-> 
x  e.  ( A  .P.  B ) ) )
4332, 42sylibd 207 1  |-  ( ( ( ( A  e. 
P.  /\  g  e.  A )  /\  ( B  e.  P.  /\  h  e.  B ) )  /\  x  e.  Q. )  ->  ( x  <Q  (
g  .Q  h )  ->  x  e.  ( A  .P.  B ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 6    <-> wb 178    /\ wa 360    e. wcel 1687   class class class wbr 4026   ` cfv 5223  (class class class)co 5821   Q.cnq 8471   1Qc1q 8472    .Q cmq 8475   *Qcrq 8476    <Q cltq 8477   P.cnp 8478    .P. cmp 8481
This theorem is referenced by:  mulclpr  8641
This theorem was proved from axioms:  ax-1 7  ax-2 8  ax-3 9  ax-mp 10  ax-gen 1535  ax-5 1546  ax-17 1605  ax-9 1638  ax-8 1646  ax-13 1689  ax-14 1691  ax-6 1706  ax-7 1711  ax-11 1718  ax-12 1870  ax-ext 2267  ax-sep 4144  ax-nul 4152  ax-pow 4189  ax-pr 4215  ax-un 4513  ax-inf2 7339
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1312  df-ex 1531  df-nf 1534  df-sb 1633  df-eu 2150  df-mo 2151  df-clab 2273  df-cleq 2279  df-clel 2282  df-nfc 2411  df-ne 2451  df-ral 2551  df-rex 2552  df-reu 2553  df-rmo 2554  df-rab 2555  df-v 2793  df-sbc 2995  df-csb 3085  df-dif 3158  df-un 3160  df-in 3162  df-ss 3169  df-pss 3171  df-nul 3459  df-if 3569  df-pw 3630  df-sn 3649  df-pr 3650  df-tp 3651  df-op 3652  df-uni 3831  df-iun 3910  df-br 4027  df-opab 4081  df-mpt 4082  df-tr 4117  df-eprel 4306  df-id 4310  df-po 4315  df-so 4316  df-fr 4353  df-we 4355  df-ord 4396  df-on 4397  df-lim 4398  df-suc 4399  df-om 4658  df-xp 4696  df-rel 4697  df-cnv 4698  df-co 4699  df-dm 4700  df-rn 4701  df-res 4702  df-ima 4703  df-fun 5225  df-fn 5226  df-f 5227  df-f1 5228  df-fo 5229  df-f1o 5230  df-fv 5231  df-ov 5824  df-oprab 5825  df-mpt2 5826  df-1st 6085  df-2nd 6086  df-recs 6385  df-rdg 6420  df-1o 6476  df-oadd 6480  df-omul 6481  df-er 6657  df-ni 8493  df-mi 8495  df-lti 8496  df-mpq 8530  df-ltpq 8531  df-enq 8532  df-nq 8533  df-erq 8534  df-mq 8536  df-1nq 8537  df-rq 8538  df-ltnq 8539  df-np 8602  df-mp 8605
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