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Theorem mulclprlem 8880
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
Allowed substitution hints:    A( g, h)    B( g, h)

Proof of Theorem mulclprlem
Dummy variables  y 
z  w  v are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elprnq 8852 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  P.  /\  g  e.  A )  ->  g  e.  Q. )
2 elprnq 8852 . . . . . 6  |-  ( ( B  e.  P.  /\  h  e.  B )  ->  h  e.  Q. )
3 recclnq 8827 . . . . . . . . 9  |-  ( h  e.  Q.  ->  ( *Q `  h )  e. 
Q. )
43adantl 453 . . . . . . . 8  |-  ( ( g  e.  Q.  /\  h  e.  Q. )  ->  ( *Q `  h
)  e.  Q. )
5 vex 2946 . . . . . . . . 9  |-  x  e. 
_V
6 ovex 6092 . . . . . . . . 9  |-  ( g  .Q  h )  e. 
_V
7 ltmnq 8833 . . . . . . . . 9  |-  ( w  e.  Q.  ->  (
y  <Q  z  <->  ( w  .Q  y )  <Q  (
w  .Q  z ) ) )
8 fvex 5728 . . . . . . . . 9  |-  ( *Q
`  h )  e. 
_V
9 mulcomnq 8814 . . . . . . . . 9  |-  ( y  .Q  z )  =  ( z  .Q  y
)
105, 6, 7, 8, 9caovord2 6245 . . . . . . . 8  |-  ( ( *Q `  h )  e.  Q.  ->  (
x  <Q  ( g  .Q  h )  <->  ( x  .Q  ( *Q `  h
) )  <Q  (
( g  .Q  h
)  .Q  ( *Q
`  h ) ) ) )
114, 10syl 16 . . . . . . 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 8820 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( g  .Q  h )  .Q  ( *Q `  h ) )  =  ( g  .Q  (
h  .Q  ( *Q
`  h ) ) )
13 recidnq 8826 . . . . . . . . . . 11  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
h  .Q  ( *Q
`  h ) )  =  1Q )
1413oveq2d 6083 . . . . . . . . . 10  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
g  .Q  ( h  .Q  ( *Q `  h ) ) )  =  ( g  .Q  1Q ) )
1512, 14syl5eq 2474 . . . . . . . . 9  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
( g  .Q  h
)  .Q  ( *Q
`  h ) )  =  ( g  .Q  1Q ) )
16 mulidnq 8824 . . . . . . . . 9  |-  ( g  e.  Q.  ->  (
g  .Q  1Q )  =  g )
1715, 16sylan9eqr 2484 . . . . . . . 8  |-  ( ( g  e.  Q.  /\  h  e.  Q. )  ->  ( ( g  .Q  h )  .Q  ( *Q `  h ) )  =  g )
1817breq2d 4211 . . . . . . 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 245 . . . . . 6  |-  ( ( g  e.  Q.  /\  h  e.  Q. )  ->  ( x  <Q  (
g  .Q  h )  <-> 
( x  .Q  ( *Q `  h ) ) 
<Q  g ) )
201, 2, 19syl2an 464 . . . . 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 8854 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  P.  /\  g  e.  A )  ->  ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  <Q  g  ->  ( x  .Q  ( *Q
`  h ) )  e.  A ) )
2221adantr 452 . . . . 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 207 . . . 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 8845 . . . . . . . . 9  |-  .P.  =  ( w  e.  P. ,  v  e.  P.  |->  { x  |  E. y  e.  w  E. z  e.  v  x  =  ( y  .Q  z ) } )
25 mulclnq 8808 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  Q.  /\  z  e.  Q. )  ->  ( y  .Q  z
)  e.  Q. )
2624, 25genpprecl 8862 . . . . . . . 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 591 . . . . . . 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 423 . . . . 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 696 . . . 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 452 . 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 453 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  P.  /\  g  e.  A )  /\  ( B  e. 
P.  /\  h  e.  B ) )  ->  h  e.  Q. )
34 mulassnq 8820 . . . . . 6  |-  ( ( x  .Q  ( *Q
`  h ) )  .Q  h )  =  ( x  .Q  (
( *Q `  h
)  .Q  h ) )
35 mulcomnq 8814 . . . . . . . 8  |-  ( ( *Q `  h )  .Q  h )  =  ( h  .Q  ( *Q `  h ) )
3635, 13syl5eq 2474 . . . . . . 7  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
( *Q `  h
)  .Q  h )  =  1Q )
3736oveq2d 6083 . . . . . 6  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
x  .Q  ( ( *Q `  h )  .Q  h ) )  =  ( x  .Q  1Q ) )
3834, 37syl5eq 2474 . . . . 5  |-  ( h  e.  Q.  ->  (
( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  =  ( x  .Q  1Q ) )
39 mulidnq 8824 . . . . 5  |-  ( x  e.  Q.  ->  (
x  .Q  1Q )  =  x )
4038, 39sylan9eq 2482 . . . 4  |-  ( ( h  e.  Q.  /\  x  e.  Q. )  ->  ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  =  x )
4140eleq1d 2496 . . 3  |-  ( ( h  e.  Q.  /\  x  e.  Q. )  ->  ( ( ( x  .Q  ( *Q `  h ) )  .Q  h )  e.  ( A  .P.  B )  <-> 
x  e.  ( A  .P.  B ) ) )
4233, 41sylan 458 . 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 206 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 4    <-> wb 177    /\ wa 359    e. wcel 1725   class class class wbr 4199   ` cfv 5440  (class class class)co 6067   Q.cnq 8711   1Qc1q 8712    .Q cmq 8715   *Qcrq 8716    <Q cltq 8717   P.cnp 8718    .P. cmp 8721
This theorem is referenced by:  mulclpr  8881
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2411  ax-sep 4317  ax-nul 4325  ax-pow 4364  ax-pr 4390  ax-un 4687  ax-inf2 7580
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2284  df-mo 2285  df-clab 2417  df-cleq 2423  df-clel 2426  df-nfc 2555  df-ne 2595  df-ral 2697  df-rex 2698  df-reu 2699  df-rmo 2700  df-rab 2701  df-v 2945  df-sbc 3149  df-csb 3239  df-dif 3310  df-un 3312  df-in 3314  df-ss 3321  df-pss 3323  df-nul 3616  df-if 3727  df-pw 3788  df-sn 3807  df-pr 3808  df-tp 3809  df-op 3810  df-uni 4003  df-iun 4082  df-br 4200  df-opab 4254  df-mpt 4255  df-tr 4290  df-eprel 4481  df-id 4485  df-po 4490  df-so 4491  df-fr 4528  df-we 4530  df-ord 4571  df-on 4572  df-lim 4573  df-suc 4574  df-om 4832  df-xp 4870  df-rel 4871  df-cnv 4872  df-co 4873  df-dm 4874  df-rn 4875  df-res 4876  df-ima 4877  df-iota 5404  df-fun 5442  df-fn 5443  df-f 5444  df-f1 5445  df-fo 5446  df-f1o 5447  df-fv 5448  df-ov 6070  df-oprab 6071  df-mpt2 6072  df-1st 6335  df-2nd 6336  df-recs 6619  df-rdg 6654  df-1o 6710  df-oadd 6714  df-omul 6715  df-er 6891  df-ni 8733  df-mi 8735  df-lti 8736  df-mpq 8770  df-ltpq 8771  df-enq 8772  df-nq 8773  df-erq 8774  df-mq 8776  df-1nq 8777  df-rq 8778  df-ltnq 8779  df-np 8842  df-mp 8845
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