MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  1idpr Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 1idpr 10439
Description: 1 is an identity element for positive real multiplication. Theorem 9-3.7(iv) of [Gleason] p. 124. (Contributed by NM, 2-Apr-1996.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
1idpr (𝐴P → (𝐴 ·P 1P) = 𝐴)

Proof of Theorem 1idpr
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 𝑤 𝑣 𝑢 𝑓 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-rex 3141 . . . . 5 (∃𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) ↔ ∃𝑔(𝑔 ∈ 1P𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
2 19.42v 1945 . . . . . 6 (∃𝑔(𝑥 <Q 𝑓𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) ↔ (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
3 elprnq 10401 . . . . . . . . . 10 ((𝐴P𝑓𝐴) → 𝑓Q)
4 breq1 5060 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) → (𝑥 <Q 𝑓 ↔ (𝑓 ·Q 𝑔) <Q 𝑓))
5 df-1p 10392 . . . . . . . . . . . . 13 1P = {𝑔𝑔 <Q 1Q}
65abeq2i 2945 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 ∈ 1P𝑔 <Q 1Q)
7 ltmnq 10382 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓Q → (𝑔 <Q 1Q ↔ (𝑓 ·Q 𝑔) <Q (𝑓 ·Q 1Q)))
8 mulidnq 10373 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓Q → (𝑓 ·Q 1Q) = 𝑓)
98breq2d 5069 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓Q → ((𝑓 ·Q 𝑔) <Q (𝑓 ·Q 1Q) ↔ (𝑓 ·Q 𝑔) <Q 𝑓))
107, 9bitrd 280 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓Q → (𝑔 <Q 1Q ↔ (𝑓 ·Q 𝑔) <Q 𝑓))
116, 10syl5rbb 285 . . . . . . . . . . 11 (𝑓Q → ((𝑓 ·Q 𝑔) <Q 𝑓𝑔 ∈ 1P))
124, 11sylan9bbr 511 . . . . . . . . . 10 ((𝑓Q𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) → (𝑥 <Q 𝑓𝑔 ∈ 1P))
133, 12sylan 580 . . . . . . . . 9 (((𝐴P𝑓𝐴) ∧ 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) → (𝑥 <Q 𝑓𝑔 ∈ 1P))
1413ex 413 . . . . . . . 8 ((𝐴P𝑓𝐴) → (𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) → (𝑥 <Q 𝑓𝑔 ∈ 1P)))
1514pm5.32rd 578 . . . . . . 7 ((𝐴P𝑓𝐴) → ((𝑥 <Q 𝑓𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) ↔ (𝑔 ∈ 1P𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
1615exbidv 1913 . . . . . 6 ((𝐴P𝑓𝐴) → (∃𝑔(𝑥 <Q 𝑓𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) ↔ ∃𝑔(𝑔 ∈ 1P𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
172, 16syl5rbbr 287 . . . . 5 ((𝐴P𝑓𝐴) → (∃𝑔(𝑔 ∈ 1P𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) ↔ (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
181, 17syl5bb 284 . . . 4 ((𝐴P𝑓𝐴) → (∃𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) ↔ (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
1918rexbidva 3293 . . 3 (𝐴P → (∃𝑓𝐴𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) ↔ ∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
20 1pr 10425 . . . 4 1PP
21 df-mp 10394 . . . . 5 ·P = (𝑦P, 𝑧P ↦ {𝑤 ∣ ∃𝑢𝑦𝑣𝑧 𝑤 = (𝑢 ·Q 𝑣)})
22 mulclnq 10357 . . . . 5 ((𝑢Q𝑣Q) → (𝑢 ·Q 𝑣) ∈ Q)
2321, 22genpelv 10410 . . . 4 ((𝐴P ∧ 1PP) → (𝑥 ∈ (𝐴 ·P 1P) ↔ ∃𝑓𝐴𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
2420, 23mpan2 687 . . 3 (𝐴P → (𝑥 ∈ (𝐴 ·P 1P) ↔ ∃𝑓𝐴𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
25 prnmax 10405 . . . . . 6 ((𝐴P𝑥𝐴) → ∃𝑓𝐴 𝑥 <Q 𝑓)
26 ltrelnq 10336 . . . . . . . . . . 11 <Q ⊆ (Q × Q)
2726brel 5610 . . . . . . . . . 10 (𝑥 <Q 𝑓 → (𝑥Q𝑓Q))
28 vex 3495 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑓 ∈ V
29 vex 3495 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥 ∈ V
30 fvex 6676 . . . . . . . . . . . . . 14 (*Q𝑓) ∈ V
31 mulcomnq 10363 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ·Q 𝑧) = (𝑧 ·Q 𝑦)
32 mulassnq 10369 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ·Q 𝑧) ·Q 𝑤) = (𝑦 ·Q (𝑧 ·Q 𝑤))
3328, 29, 30, 31, 32caov12 7365 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))) = (𝑥 ·Q (𝑓 ·Q (*Q𝑓)))
34 recidnq 10375 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓Q → (𝑓 ·Q (*Q𝑓)) = 1Q)
3534oveq2d 7161 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓Q → (𝑥 ·Q (𝑓 ·Q (*Q𝑓))) = (𝑥 ·Q 1Q))
3633, 35syl5eq 2865 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓Q → (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))) = (𝑥 ·Q 1Q))
37 mulidnq 10373 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥Q → (𝑥 ·Q 1Q) = 𝑥)
3836, 37sylan9eqr 2875 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥Q𝑓Q) → (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))) = 𝑥)
3938eqcomd 2824 . . . . . . . . . 10 ((𝑥Q𝑓Q) → 𝑥 = (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))))
40 ovex 7178 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ·Q (*Q𝑓)) ∈ V
41 oveq2 7153 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = (𝑥 ·Q (*Q𝑓)) → (𝑓 ·Q 𝑔) = (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))))
4241eqeq2d 2829 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = (𝑥 ·Q (*Q𝑓)) → (𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) ↔ 𝑥 = (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓)))))
4340, 42spcev 3604 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))) → ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))
4427, 39, 433syl 18 . . . . . . . . 9 (𝑥 <Q 𝑓 → ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))
4544a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑓𝐴 → (𝑥 <Q 𝑓 → ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
4645ancld 551 . . . . . . 7 (𝑓𝐴 → (𝑥 <Q 𝑓 → (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
4746reximia 3239 . . . . . 6 (∃𝑓𝐴 𝑥 <Q 𝑓 → ∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
4825, 47syl 17 . . . . 5 ((𝐴P𝑥𝐴) → ∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
4948ex 413 . . . 4 (𝐴P → (𝑥𝐴 → ∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
50 prcdnq 10403 . . . . . 6 ((𝐴P𝑓𝐴) → (𝑥 <Q 𝑓𝑥𝐴))
5150adantrd 492 . . . . 5 ((𝐴P𝑓𝐴) → ((𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) → 𝑥𝐴))
5251rexlimdva 3281 . . . 4 (𝐴P → (∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) → 𝑥𝐴))
5349, 52impbid 213 . . 3 (𝐴P → (𝑥𝐴 ↔ ∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
5419, 24, 533bitr4d 312 . 2 (𝐴P → (𝑥 ∈ (𝐴 ·P 1P) ↔ 𝑥𝐴))
5554eqrdv 2816 1 (𝐴P → (𝐴 ·P 1P) = 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396   = wceq 1528  wex 1771  wcel 2105  wrex 3136   class class class wbr 5057  cfv 6348  (class class class)co 7145  Qcnq 10262  1Qc1q 10263   ·Q cmq 10266  *Qcrq 10267   <Q cltq 10268  Pcnp 10269  1Pc1p 10270   ·P cmp 10272
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1787  ax-4 1801  ax-5 1902  ax-6 1961  ax-7 2006  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2151  ax-12 2167  ax-ext 2790  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7450  ax-inf2 9092
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 842  df-3or 1080  df-3an 1081  df-tru 1531  df-ex 1772  df-nf 1776  df-sb 2061  df-mo 2615  df-eu 2647  df-clab 2797  df-cleq 2811  df-clel 2890  df-nfc 2960  df-ne 3014  df-ral 3140  df-rex 3141  df-reu 3142  df-rmo 3143  df-rab 3144  df-v 3494  df-sbc 3770  df-csb 3881  df-dif 3936  df-un 3938  df-in 3940  df-ss 3949  df-pss 3951  df-nul 4289  df-if 4464  df-pw 4537  df-sn 4558  df-pr 4560  df-tp 4562  df-op 4564  df-uni 4831  df-int 4868  df-iun 4912  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-ov 7148  df-oprab 7149  df-mpo 7150  df-om 7570  df-1st 7678  df-2nd 7679  df-wrecs 7936  df-recs 7997  df-rdg 8035  df-1o 8091  df-oadd 8095  df-omul 8096  df-er 8278  df-ni 10282  df-pli 10283  df-mi 10284  df-lti 10285  df-plpq 10318  df-mpq 10319  df-ltpq 10320  df-enq 10321  df-nq 10322  df-erq 10323  df-plq 10324  df-mq 10325  df-1nq 10326  df-rq 10327  df-ltnq 10328  df-np 10391  df-1p 10392  df-mp 10394
This theorem is referenced by:  m1m1sr  10503  1idsr  10508
  Copyright terms: Public domain W3C validator