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Theorem addnqprulem 7541
Description: Lemma to prove upward closure in positive real addition. (Contributed by Jim Kingdon, 7-Dec-2019.)
Assertion
Ref Expression
addnqprulem  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  ->  ( S  <Q  X  ->  (
( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G )  e.  U ) )

Proof of Theorem addnqprulem
Dummy variables  w  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 110 . . . . 5  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  S  <Q  X )
2 ltrnqi 7434 . . . . . 6  |-  ( S 
<Q  X  ->  ( *Q
`  X )  <Q 
( *Q `  S
) )
3 simplr 528 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  X  e.  Q. )
4 recclnq 7405 . . . . . . . . 9  |-  ( X  e.  Q.  ->  ( *Q `  X )  e. 
Q. )
53, 4syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( *Q `  X )  e.  Q. )
6 ltrelnq 7378 . . . . . . . . . . . 12  |-  <Q  C_  ( Q.  X.  Q. )
76brel 4690 . . . . . . . . . . 11  |-  ( S 
<Q  X  ->  ( S  e.  Q.  /\  X  e.  Q. ) )
87adantl 277 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( S  e. 
Q.  /\  X  e.  Q. ) )
98simpld 112 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  S  e.  Q. )
10 recclnq 7405 . . . . . . . . 9  |-  ( S  e.  Q.  ->  ( *Q `  S )  e. 
Q. )
119, 10syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( *Q `  S )  e.  Q. )
12 ltmnqg 7414 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( *Q `  X
)  e.  Q.  /\  ( *Q `  S )  e.  Q.  /\  X  e.  Q. )  ->  (
( *Q `  X
)  <Q  ( *Q `  S )  <->  ( X  .Q  ( *Q `  X
) )  <Q  ( X  .Q  ( *Q `  S ) ) ) )
135, 11, 3, 12syl3anc 1248 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( ( *Q
`  X )  <Q 
( *Q `  S
)  <->  ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  <Q  ( X  .Q  ( *Q `  S
) ) ) )
14 ltmnqg 7414 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  Q.  /\  z  e.  Q.  /\  w  e.  Q. )  ->  (
y  <Q  z  <->  ( w  .Q  y )  <Q  (
w  .Q  z ) ) )
1514adantl 277 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( <. L ,  U >.  e. 
P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  /\  (
y  e.  Q.  /\  z  e.  Q.  /\  w  e.  Q. ) )  -> 
( y  <Q  z  <->  ( w  .Q  y ) 
<Q  ( w  .Q  z
) ) )
16 mulclnq 7389 . . . . . . . . 9  |-  ( ( X  e.  Q.  /\  ( *Q `  X )  e.  Q. )  -> 
( X  .Q  ( *Q `  X ) )  e.  Q. )
173, 5, 16syl2anc 411 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  e.  Q. )
18 mulclnq 7389 . . . . . . . . 9  |-  ( ( X  e.  Q.  /\  ( *Q `  S )  e.  Q. )  -> 
( X  .Q  ( *Q `  S ) )  e.  Q. )
193, 11, 18syl2anc 411 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( X  .Q  ( *Q `  S ) )  e.  Q. )
20 elprnqu 7495 . . . . . . . . 9  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  G  e.  U )  ->  G  e.  Q. )
2120ad2antrr 488 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  G  e.  Q. )
22 mulcomnqg 7396 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  Q.  /\  z  e.  Q. )  ->  ( y  .Q  z
)  =  ( z  .Q  y ) )
2322adantl 277 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( <. L ,  U >.  e. 
P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  /\  (
y  e.  Q.  /\  z  e.  Q. )
)  ->  ( y  .Q  z )  =  ( z  .Q  y ) )
2415, 17, 19, 21, 23caovord2d 6058 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  <Q 
( X  .Q  ( *Q `  S ) )  <-> 
( ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  .Q  G ) 
<Q  ( ( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G ) ) )
2513, 24bitrd 188 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( ( *Q
`  X )  <Q 
( *Q `  S
)  <->  ( ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  .Q  G )  <Q  (
( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G ) ) )
262, 25imbitrid 154 . . . . 5  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( S  <Q  X  ->  ( ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  .Q  G )  <Q  (
( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G ) ) )
271, 26mpd 13 . . . 4  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  .Q  G )  <Q  (
( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G ) )
28 recidnq 7406 . . . . . . . 8  |-  ( X  e.  Q.  ->  ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  =  1Q )
2928oveq1d 5903 . . . . . . 7  |-  ( X  e.  Q.  ->  (
( X  .Q  ( *Q `  X ) )  .Q  G )  =  ( 1Q  .Q  G
) )
30 1nq 7379 . . . . . . . . 9  |-  1Q  e.  Q.
31 mulcomnqg 7396 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 1Q  e.  Q.  /\  G  e.  Q. )  ->  ( 1Q  .Q  G
)  =  ( G  .Q  1Q ) )
3230, 31mpan 424 . . . . . . . 8  |-  ( G  e.  Q.  ->  ( 1Q  .Q  G )  =  ( G  .Q  1Q ) )
33 mulidnq 7402 . . . . . . . 8  |-  ( G  e.  Q.  ->  ( G  .Q  1Q )  =  G )
3432, 33eqtrd 2220 . . . . . . 7  |-  ( G  e.  Q.  ->  ( 1Q  .Q  G )  =  G )
3529, 34sylan9eqr 2242 . . . . . 6  |-  ( ( G  e.  Q.  /\  X  e.  Q. )  ->  ( ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  .Q  G )  =  G )
3635breq1d 4025 . . . . 5  |-  ( ( G  e.  Q.  /\  X  e.  Q. )  ->  ( ( ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  .Q  G )  <Q  (
( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G )  <->  G  <Q  ( ( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G ) ) )
3721, 3, 36syl2anc 411 . . . 4  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( ( ( X  .Q  ( *Q
`  X ) )  .Q  G )  <Q 
( ( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G )  <-> 
G  <Q  ( ( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G ) ) )
3827, 37mpbid 147 . . 3  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  G  <Q  (
( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G ) )
39 prcunqu 7498 . . . 4  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  G  e.  U )  ->  ( G  <Q  ( ( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G )  ->  (
( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G )  e.  U ) )
4039ad2antrr 488 . . 3  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( G  <Q  ( ( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G )  -> 
( ( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G )  e.  U ) )
4138, 40mpd 13 . 2  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  ( ( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G )  e.  U
)
4241ex 115 1  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  ->  ( S  <Q  X  ->  (
( X  .Q  ( *Q `  S ) )  .Q  G )  e.  U ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    /\ w3a 979    = wceq 1363    e. wcel 2158   <.cop 3607   class class class wbr 4015   ` cfv 5228  (class class class)co 5888   Q.cnq 7293   1Qc1q 7294    .Q cmq 7296   *Qcrq 7297    <Q cltq 7298   P.cnp 7304
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1457  ax-7 1458  ax-gen 1459  ax-ie1 1503  ax-ie2 1504  ax-8 1514  ax-10 1515  ax-11 1516  ax-i12 1517  ax-bndl 1519  ax-4 1520  ax-17 1536  ax-i9 1540  ax-ial 1544  ax-i5r 1545  ax-13 2160  ax-14 2161  ax-ext 2169  ax-coll 4130  ax-sep 4133  ax-nul 4141  ax-pow 4186  ax-pr 4221  ax-un 4445  ax-setind 4548  ax-iinf 4599
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 980  df-3an 981  df-tru 1366  df-fal 1369  df-nf 1471  df-sb 1773  df-eu 2039  df-mo 2040  df-clab 2174  df-cleq 2180  df-clel 2183  df-nfc 2318  df-ne 2358  df-ral 2470  df-rex 2471  df-reu 2472  df-rab 2474  df-v 2751  df-sbc 2975  df-csb 3070  df-dif 3143  df-un 3145  df-in 3147  df-ss 3154  df-nul 3435  df-pw 3589  df-sn 3610  df-pr 3611  df-op 3613  df-uni 3822  df-int 3857  df-iun 3900  df-br 4016  df-opab 4077  df-mpt 4078  df-tr 4114  df-eprel 4301  df-id 4305  df-iord 4378  df-on 4380  df-suc 4383  df-iom 4602  df-xp 4644  df-rel 4645  df-cnv 4646  df-co 4647  df-dm 4648  df-rn 4649  df-res 4650  df-ima 4651  df-iota 5190  df-fun 5230  df-fn 5231  df-f 5232  df-f1 5233  df-fo 5234  df-f1o 5235  df-fv 5236  df-ov 5891  df-oprab 5892  df-mpo 5893  df-1st 6155  df-2nd 6156  df-recs 6320  df-irdg 6385  df-1o 6431  df-oadd 6435  df-omul 6436  df-er 6549  df-ec 6551  df-qs 6555  df-ni 7317  df-mi 7319  df-lti 7320  df-mpq 7358  df-enq 7360  df-nqqs 7361  df-mqqs 7363  df-1nqqs 7364  df-rq 7365  df-ltnqqs 7366  df-inp 7479
This theorem is referenced by:  addnqpru  7543
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