Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  tosglblem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem tosglblem 29496
Description: Lemma for tosglb 29497 and xrsclat 29507. (Contributed by Thierry Arnoux, 17-Feb-2018.) (Revised by NM, 15-Sep-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
tosglb.b 𝐵 = (Base‘𝐾)
tosglb.l < = (lt‘𝐾)
tosglb.1 (𝜑𝐾 ∈ Toset)
tosglb.2 (𝜑𝐴𝐵)
tosglb.e = (le‘𝐾)
Assertion
Ref Expression
tosglblem ((𝜑𝑎𝐵) → ((∀𝑏𝐴 𝑎 𝑏 ∧ ∀𝑐𝐵 (∀𝑏𝐴 𝑐 𝑏𝑐 𝑎)) ↔ (∀𝑏𝐴 ¬ 𝑎 < 𝑏 ∧ ∀𝑏𝐵 (𝑏 < 𝑎 → ∃𝑑𝐴 𝑏 < 𝑑))))
Distinct variable groups:   𝑎,𝑏,𝑐,𝑑, <   𝐴,𝑎,𝑏,𝑐,𝑑   𝐵,𝑎,𝑏,𝑐,𝑑   𝐾,𝑎,𝑏,𝑐   𝜑,𝑎,𝑏,𝑐
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑑)   𝐾(𝑑)   (𝑎,𝑏,𝑐,𝑑)

Proof of Theorem tosglblem
StepHypRef Expression
1 tosglb.1 . . . . . . 7 (𝜑𝐾 ∈ Toset)
21ad2antrr 761 . . . . . 6 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑏𝐴) → 𝐾 ∈ Toset)
3 tosglb.2 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴𝐵)
43adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎𝐵) → 𝐴𝐵)
54sselda 3588 . . . . . 6 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑏𝐴) → 𝑏𝐵)
6 simplr 791 . . . . . 6 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑏𝐴) → 𝑎𝐵)
7 tosglb.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝐾)
8 tosglb.e . . . . . . 7 = (le‘𝐾)
9 tosglb.l . . . . . . 7 < = (lt‘𝐾)
107, 8, 9tltnle 29489 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ Toset ∧ 𝑏𝐵𝑎𝐵) → (𝑏 < 𝑎 ↔ ¬ 𝑎 𝑏))
112, 5, 6, 10syl3anc 1323 . . . . 5 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑏𝐴) → (𝑏 < 𝑎 ↔ ¬ 𝑎 𝑏))
1211con2bid 344 . . . 4 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑏𝐴) → (𝑎 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 < 𝑎))
1312ralbidva 2981 . . 3 ((𝜑𝑎𝐵) → (∀𝑏𝐴 𝑎 𝑏 ↔ ∀𝑏𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑎))
143ad2antrr 761 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑐𝐵) ∧ 𝑏𝐴) → 𝐴𝐵)
15 simpr 477 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑐𝐵) ∧ 𝑏𝐴) → 𝑏𝐴)
1614, 15sseldd 3589 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑐𝐵) ∧ 𝑏𝐴) → 𝑏𝐵)
177, 8, 9tltnle 29489 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐾 ∈ Toset ∧ 𝑏𝐵𝑐𝐵) → (𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 𝑏))
181, 17syl3an1 1356 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑏𝐵𝑐𝐵) → (𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 𝑏))
19183com23 1268 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑐𝐵𝑏𝐵) → (𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 𝑏))
20193expa 1262 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑐𝐵) ∧ 𝑏𝐵) → (𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 𝑏))
2120con2bid 344 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑐𝐵) ∧ 𝑏𝐵) → (𝑐 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 < 𝑐))
2216, 21syldan 487 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐𝐵) ∧ 𝑏𝐴) → (𝑐 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 < 𝑐))
2322ralbidva 2981 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑐𝐵) → (∀𝑏𝐴 𝑐 𝑏 ↔ ∀𝑏𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑐))
24 breq1 4626 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏 = 𝑑 → (𝑏 < 𝑐𝑑 < 𝑐))
2524notbid 308 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = 𝑑 → (¬ 𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑑 < 𝑐))
2625cbvralv 3163 . . . . . . . . . 10 (∀𝑏𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑐 ↔ ∀𝑑𝐴 ¬ 𝑑 < 𝑐)
27 ralnex 2988 . . . . . . . . . 10 (∀𝑑𝐴 ¬ 𝑑 < 𝑐 ↔ ¬ ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐)
2826, 27bitri 264 . . . . . . . . 9 (∀𝑏𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐)
2923, 28syl6bb 276 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑐𝐵) → (∀𝑏𝐴 𝑐 𝑏 ↔ ¬ ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐))
3029adantlr 750 . . . . . . 7 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑐𝐵) → (∀𝑏𝐴 𝑐 𝑏 ↔ ¬ ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐))
311ad2antrr 761 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑐𝐵) → 𝐾 ∈ Toset)
32 simplr 791 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑐𝐵) → 𝑎𝐵)
33 simpr 477 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑐𝐵) → 𝑐𝐵)
347, 8, 9tltnle 29489 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ Toset ∧ 𝑎𝐵𝑐𝐵) → (𝑎 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 𝑎))
3531, 32, 33, 34syl3anc 1323 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑐𝐵) → (𝑎 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 𝑎))
3635con2bid 344 . . . . . . 7 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑐𝐵) → (𝑐 𝑎 ↔ ¬ 𝑎 < 𝑐))
3730, 36imbi12d 334 . . . . . 6 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑐𝐵) → ((∀𝑏𝐴 𝑐 𝑏𝑐 𝑎) ↔ (¬ ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐 → ¬ 𝑎 < 𝑐)))
38 con34b 306 . . . . . 6 ((𝑎 < 𝑐 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐) ↔ (¬ ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐 → ¬ 𝑎 < 𝑐))
3937, 38syl6bbr 278 . . . . 5 (((𝜑𝑎𝐵) ∧ 𝑐𝐵) → ((∀𝑏𝐴 𝑐 𝑏𝑐 𝑎) ↔ (𝑎 < 𝑐 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐)))
4039ralbidva 2981 . . . 4 ((𝜑𝑎𝐵) → (∀𝑐𝐵 (∀𝑏𝐴 𝑐 𝑏𝑐 𝑎) ↔ ∀𝑐𝐵 (𝑎 < 𝑐 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐)))
41 breq2 4627 . . . . . 6 (𝑏 = 𝑐 → (𝑎 < 𝑏𝑎 < 𝑐))
42 breq2 4627 . . . . . . 7 (𝑏 = 𝑐 → (𝑑 < 𝑏𝑑 < 𝑐))
4342rexbidv 3047 . . . . . 6 (𝑏 = 𝑐 → (∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑏 ↔ ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐))
4441, 43imbi12d 334 . . . . 5 (𝑏 = 𝑐 → ((𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑏) ↔ (𝑎 < 𝑐 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐)))
4544cbvralv 3163 . . . 4 (∀𝑏𝐵 (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑏) ↔ ∀𝑐𝐵 (𝑎 < 𝑐 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑐))
4640, 45syl6bbr 278 . . 3 ((𝜑𝑎𝐵) → (∀𝑐𝐵 (∀𝑏𝐴 𝑐 𝑏𝑐 𝑎) ↔ ∀𝑏𝐵 (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑏)))
4713, 46anbi12d 746 . 2 ((𝜑𝑎𝐵) → ((∀𝑏𝐴 𝑎 𝑏 ∧ ∀𝑐𝐵 (∀𝑏𝐴 𝑐 𝑏𝑐 𝑎)) ↔ (∀𝑏𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑎 ∧ ∀𝑏𝐵 (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑏))))
48 vex 3193 . . . . . 6 𝑎 ∈ V
49 vex 3193 . . . . . 6 𝑏 ∈ V
5048, 49brcnv 5275 . . . . 5 (𝑎 < 𝑏𝑏 < 𝑎)
5150notbii 310 . . . 4 𝑎 < 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 < 𝑎)
5251ralbii 2976 . . 3 (∀𝑏𝐴 ¬ 𝑎 < 𝑏 ↔ ∀𝑏𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑎)
5349, 48brcnv 5275 . . . . 5 (𝑏 < 𝑎𝑎 < 𝑏)
54 vex 3193 . . . . . . 7 𝑑 ∈ V
5549, 54brcnv 5275 . . . . . 6 (𝑏 < 𝑑𝑑 < 𝑏)
5655rexbii 3036 . . . . 5 (∃𝑑𝐴 𝑏 < 𝑑 ↔ ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑏)
5753, 56imbi12i 340 . . . 4 ((𝑏 < 𝑎 → ∃𝑑𝐴 𝑏 < 𝑑) ↔ (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑏))
5857ralbii 2976 . . 3 (∀𝑏𝐵 (𝑏 < 𝑎 → ∃𝑑𝐴 𝑏 < 𝑑) ↔ ∀𝑏𝐵 (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑏))
5952, 58anbi12i 732 . 2 ((∀𝑏𝐴 ¬ 𝑎 < 𝑏 ∧ ∀𝑏𝐵 (𝑏 < 𝑎 → ∃𝑑𝐴 𝑏 < 𝑑)) ↔ (∀𝑏𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑎 ∧ ∀𝑏𝐵 (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑𝐴 𝑑 < 𝑏)))
6047, 59syl6bbr 278 1 ((𝜑𝑎𝐵) → ((∀𝑏𝐴 𝑎 𝑏 ∧ ∀𝑐𝐵 (∀𝑏𝐴 𝑐 𝑏𝑐 𝑎)) ↔ (∀𝑏𝐴 ¬ 𝑎 < 𝑏 ∧ ∀𝑏𝐵 (𝑏 < 𝑎 → ∃𝑑𝐴 𝑏 < 𝑑))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  wral 2908  wrex 2909  wss 3560   class class class wbr 4623  ccnv 5083  cfv 5857  Basecbs 15800  lecple 15888  ltcplt 16881  Tosetctos 16973
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-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4751  ax-nul 4759  ax-pr 4877
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  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 2913  df-rex 2914  df-rab 2917  df-v 3192  df-sbc 3423  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-nul 3898  df-if 4065  df-sn 4156  df-pr 4158  df-op 4162  df-uni 4410  df-br 4624  df-opab 4684  df-mpt 4685  df-id 4999  df-xp 5090  df-rel 5091  df-cnv 5092  df-co 5093  df-dm 5094  df-iota 5820  df-fun 5859  df-fv 5865  df-preset 16868  df-poset 16886  df-plt 16898  df-toset 16974
This theorem is referenced by:  tosglb  29497  xrsclat  29507
  Copyright terms: Public domain W3C validator