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Theorem addnqprulem 7860
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 7753 . . . . . 6  |-  ( S 
<Q  X  ->  ( *Q
`  X )  <Q 
( *Q `  S
) )
3 simplr 529 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  G  e.  U )  /\  X  e.  Q. )  /\  S  <Q  X )  ->  X  e.  Q. )
4 recclnq 7724 . . . . . . . . 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 7697 . . . . . . . . . . . 12  |-  <Q  C_  ( Q.  X.  Q. )
76brel 4808 . . . . . . . . . . 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 7724 . . . . . . . . 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 7733 . . . . . . . 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 1274 . . . . . . 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 7733 . . . . . . . . 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 7708 . . . . . . . . 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 7708 . . . . . . . . 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 7814 . . . . . . . . 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 7715 . . . . . . . . 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 6233 . . . . . . 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 7725 . . . . . . . 8  |-  ( X  e.  Q.  ->  ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  =  1Q )
2928oveq1d 6074 . . . . . . 7  |-  ( X  e.  Q.  ->  (
( X  .Q  ( *Q `  X ) )  .Q  G )  =  ( 1Q  .Q  G
) )
30 1nq 7698 . . . . . . . . 9  |-  1Q  e.  Q.
31 mulcomnqg 7715 . . . . . . . . 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 7721 . . . . . . . 8  |-  ( G  e.  Q.  ->  ( G  .Q  1Q )  =  G )
3432, 33eqtrd 2267 . . . . . . 7  |-  ( G  e.  Q.  ->  ( 1Q  .Q  G )  =  G )
3529, 34sylan9eqr 2289 . . . . . 6  |-  ( ( G  e.  Q.  /\  X  e.  Q. )  ->  ( ( X  .Q  ( *Q `  X ) )  .Q  G )  =  G )
3635breq1d 4125 . . . . 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 7817 . . . 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 1005    = wceq 1398    e. wcel 2205   <.cop 3698   class class class wbr 4115   ` cfv 5358  (class class class)co 6059   Q.cnq 7612   1Qc1q 7613    .Q cmq 7615   *Qcrq 7616    <Q cltq 7617   P.cnp 7623
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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4231  ax-sep 4234  ax-nul 4242  ax-pow 4293  ax-pr 4328  ax-un 4560  ax-setind 4665  ax-iinf 4716
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3046  df-csb 3142  df-dif 3216  df-un 3218  df-in 3220  df-ss 3227  df-nul 3513  df-pw 3677  df-sn 3701  df-pr 3702  df-op 3704  df-uni 3921  df-int 3956  df-iun 3999  df-br 4116  df-opab 4178  df-mpt 4179  df-tr 4215  df-eprel 4416  df-id 4420  df-iord 4493  df-on 4495  df-suc 4498  df-iom 4719  df-xp 4761  df-rel 4762  df-cnv 4763  df-co 4764  df-dm 4765  df-rn 4766  df-res 4767  df-ima 4768  df-iota 5318  df-fun 5360  df-fn 5361  df-f 5362  df-f1 5363  df-fo 5364  df-f1o 5365  df-fv 5366  df-ov 6062  df-oprab 6063  df-mpo 6064  df-1st 6348  df-2nd 6349  df-recs 6550  df-irdg 6615  df-1o 6661  df-oadd 6665  df-omul 6666  df-er 6781  df-ec 6783  df-qs 6787  df-ni 7636  df-mi 7638  df-lti 7639  df-mpq 7677  df-enq 7679  df-nqqs 7680  df-mqqs 7682  df-1nqqs 7683  df-rq 7684  df-ltnqqs 7685  df-inp 7798
This theorem is referenced by:  addnqpru  7862
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