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

Theorem genpcl 9782
Description: Closure of an operation on reals. (Contributed by NM, 13-Mar-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
genp.1 𝐹 = (𝑤P, 𝑣P ↦ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑤𝑧𝑣 𝑥 = (𝑦𝐺𝑧)})
genp.2 ((𝑦Q𝑧Q) → (𝑦𝐺𝑧) ∈ Q)
genpcl.3 (Q → (𝑓 <Q 𝑔 ↔ (𝐺𝑓) <Q (𝐺𝑔)))
genpcl.4 (𝑥𝐺𝑦) = (𝑦𝐺𝑥)
genpcl.5 ((((𝐴P𝑔𝐴) ∧ (𝐵P𝐵)) ∧ 𝑥Q) → (𝑥 <Q (𝑔𝐺) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)))
Assertion
Ref Expression
genpcl ((𝐴P𝐵P) → (𝐴𝐹𝐵) ∈ P)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,,𝑤,𝑣   𝑥,𝐺   𝑦,𝑤,𝑣,𝐺,𝑧,𝑓,𝑔,   𝑓,𝐹,𝑔   𝑤,𝐴,𝑣   𝑤,𝐵,𝑣   𝑥,𝐹,𝑦,𝑤,𝑣,
Allowed substitution hint:   𝐹(𝑧)

Proof of Theorem genpcl
StepHypRef Expression
1 genp.1 . . . 4 𝐹 = (𝑤P, 𝑣P ↦ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑤𝑧𝑣 𝑥 = (𝑦𝐺𝑧)})
2 genp.2 . . . 4 ((𝑦Q𝑧Q) → (𝑦𝐺𝑧) ∈ Q)
31, 2genpn0 9777 . . 3 ((𝐴P𝐵P) → ∅ ⊊ (𝐴𝐹𝐵))
41, 2genpss 9778 . . . 4 ((𝐴P𝐵P) → (𝐴𝐹𝐵) ⊆ Q)
5 vex 3192 . . . . . 6 𝑥 ∈ V
6 vex 3192 . . . . . 6 𝑦 ∈ V
7 genpcl.3 . . . . . 6 (Q → (𝑓 <Q 𝑔 ↔ (𝐺𝑓) <Q (𝐺𝑔)))
85, 6, 7caovord 6805 . . . . 5 (𝑧Q → (𝑥 <Q 𝑦 ↔ (𝑧𝐺𝑥) <Q (𝑧𝐺𝑦)))
9 genpcl.4 . . . . 5 (𝑥𝐺𝑦) = (𝑦𝐺𝑥)
101, 2, 8, 9genpnnp 9779 . . . 4 ((𝐴P𝐵P) → ¬ (𝐴𝐹𝐵) = Q)
11 dfpss2 3675 . . . 4 ((𝐴𝐹𝐵) ⊊ Q ↔ ((𝐴𝐹𝐵) ⊆ Q ∧ ¬ (𝐴𝐹𝐵) = Q))
124, 10, 11sylanbrc 697 . . 3 ((𝐴P𝐵P) → (𝐴𝐹𝐵) ⊊ Q)
13 genpcl.5 . . . . . . 7 ((((𝐴P𝑔𝐴) ∧ (𝐵P𝐵)) ∧ 𝑥Q) → (𝑥 <Q (𝑔𝐺) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)))
141, 2, 13genpcd 9780 . . . . . 6 ((𝐴P𝐵P) → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) → (𝑥 <Q 𝑓𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵))))
1514alrimdv 1854 . . . . 5 ((𝐴P𝐵P) → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) → ∀𝑥(𝑥 <Q 𝑓𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵))))
16 vex 3192 . . . . . . 7 𝑧 ∈ V
17 vex 3192 . . . . . . 7 𝑤 ∈ V
1816, 17, 7caovord 6805 . . . . . 6 (𝑣Q → (𝑧 <Q 𝑤 ↔ (𝑣𝐺𝑧) <Q (𝑣𝐺𝑤)))
1916, 17, 9caovcom 6791 . . . . . 6 (𝑧𝐺𝑤) = (𝑤𝐺𝑧)
201, 2, 18, 19genpnmax 9781 . . . . 5 ((𝐴P𝐵P) → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) → ∃𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)𝑓 <Q 𝑥))
2115, 20jcad 555 . . . 4 ((𝐴P𝐵P) → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) → (∀𝑥(𝑥 <Q 𝑓𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)) ∧ ∃𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)𝑓 <Q 𝑥)))
2221ralrimiv 2960 . . 3 ((𝐴P𝐵P) → ∀𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵)(∀𝑥(𝑥 <Q 𝑓𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)) ∧ ∃𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)𝑓 <Q 𝑥))
233, 12, 22jca31 556 . 2 ((𝐴P𝐵P) → ((∅ ⊊ (𝐴𝐹𝐵) ∧ (𝐴𝐹𝐵) ⊊ Q) ∧ ∀𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵)(∀𝑥(𝑥 <Q 𝑓𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)) ∧ ∃𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)𝑓 <Q 𝑥)))
24 elnp 9761 . 2 ((𝐴𝐹𝐵) ∈ P ↔ ((∅ ⊊ (𝐴𝐹𝐵) ∧ (𝐴𝐹𝐵) ⊊ Q) ∧ ∀𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵)(∀𝑥(𝑥 <Q 𝑓𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)) ∧ ∃𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)𝑓 <Q 𝑥)))
2523, 24sylibr 224 1 ((𝐴P𝐵P) → (𝐴𝐹𝐵) ∈ P)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 384  wal 1478   = wceq 1480  wcel 1987  {cab 2607  wral 2907  wrex 2908  wss 3559  wpss 3560  c0 3896   class class class wbr 4618  (class class class)co 6610  cmpt2 6612  Qcnq 9626   <Q cltq 9632  Pcnp 9633
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6909  ax-inf2 8490
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3191  df-sbc 3422  df-csb 3519  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-pss 3575  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5644  df-ord 5690  df-on 5691  df-lim 5692  df-suc 5693  df-iota 5815  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-fv 5860  df-ov 6613  df-oprab 6614  df-mpt2 6615  df-om 7020  df-1st 7120  df-2nd 7121  df-wrecs 7359  df-recs 7420  df-rdg 7458  df-oadd 7516  df-omul 7517  df-er 7694  df-ni 9646  df-mi 9648  df-lti 9649  df-ltpq 9684  df-enq 9685  df-nq 9686  df-ltnq 9692  df-np 9755
This theorem is referenced by:  addclpr  9792  mulclpr  9794
  Copyright terms: Public domain W3C validator