Theorem cauappcvgprlemladdru 7716

Description: Lemma for cauappcvgprlemladd 7718. The reverse subset relationship for the upper cut. (Contributed by Jim Kingdon, 11-Jul-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
cauappcvgpr.f	|- ( ph -> F : Q. --> Q. )
cauappcvgpr.app	|- ( ph -> A. p e. Q. A. q e. Q. ( ( F ` p ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( p +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` p ) +Q ( p +Q q ) ) ) )
cauappcvgpr.bnd	|- ( ph -> A. p e. Q. A <Q ( F ` p ) )
cauappcvgpr.lim	|- L = <. { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( F ` q ) } , { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( F ` q ) +Q q ) <Q u } >.
cauappcvgprlemladd.s	|- ( ph -> S e. Q. )

Assertion

Ref	Expression
cauappcvgprlemladdru	|- ( ph -> ( 2nd ` <. { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u } >. ) C_ ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) )

Distinct variable groups:   A, p   L, p, q   ph, p, q   F, l, u, p, q   S, l, q, u

Allowed substitution hints:   ph( u, l)   A( u, q, l)   S( p)   L( u, l)

Proof of Theorem cauappcvgprlemladdru

Dummy variables f g h r v are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		breq2 4033	. . . . 5 |- ( u = r -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u <-> ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r ) )
2	1	rexbidv 2495	. . . 4 |- ( u = r -> ( E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u <-> E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r ) )
3		nqex 7423	. . . . . 6 |- Q. e. _V
4	3	rabex 4173	. . . . 5 |- { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) } e. _V
5	3	rabex 4173	. . . . 5 |- { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u } e. _V
6	4, 5	op2nd 6200	. . . 4 |- ( 2nd ` <. { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u } >. ) = { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u }
7	2, 6	elrab2 2919	. . 3 |- ( r e. ( 2nd ` <. { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u } >. ) <-> ( r e. Q. /\ E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r ) )
8		cauappcvgpr.f	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> F : Q. --> Q. )
9		cauappcvgpr.app	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> A. p e. Q. A. q e. Q. ( ( F ` p ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( p +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` p ) +Q ( p +Q q ) ) ) )
10		cauappcvgpr.bnd	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> A. p e. Q. A <Q ( F ` p ) )
11		cauappcvgpr.lim	. . . . . . . . . . . . 13 |- L = <. { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( F ` q ) } , { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( F ` q ) +Q q ) <Q u } >.
12		cauappcvgprlemladd.s	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> S e. Q. )
13	8, 9, 10, 11, 12	cauappcvgprlemladdfl 7715	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) C_ ( 1st ` <. { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u } >. ) )
14		oveq2 5926	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( q = v -> ( l +Q q ) = ( l +Q v ) )
15		fveq2 5554	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( q = v -> ( F ` q ) = ( F ` v ) )
16	15	oveq1d 5933	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( q = v -> ( ( F ` q ) +Q S ) = ( ( F ` v ) +Q S ) )
17	14, 16	breq12d 4042	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( q = v -> ( ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) <-> ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) ) )
18	17	cbvrexv 2727	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) <-> E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) )
19	18	a1i 9	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( l e. Q. -> ( E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) <-> E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) ) )
20	19	rabbiia 2745	. . . . . . . . . . . . . 14 |- { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) } = { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) }
21		id 19	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( q = v -> q = v )
22	15, 21	oveq12d 5936	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( q = v -> ( ( F ` q ) +Q q ) = ( ( F ` v ) +Q v ) )
23	22	oveq1d 5933	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( q = v -> ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) = ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) )
24	23	breq1d 4039	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( q = v -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u <-> ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u ) )
25	24	cbvrexv 2727	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u <-> E. v e. Q. ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u )
26	25	a1i 9	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( u e. Q. -> ( E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u <-> E. v e. Q. ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u ) )
27	26	rabbiia 2745	. . . . . . . . . . . . . 14 |- { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u } = { u e. Q. | E. v e. Q. ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u }
28	20, 27	opeq12i 3809	. . . . . . . . . . . . 13 |- <. { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u } >. = <. { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. v e. Q. ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u } >.
29	28	fveq2i 5557	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 1st ` <. { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u } >. ) = ( 1st ` <. { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. v e. Q. ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u } >. )
30	13, 29	sseqtrdi 3227	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) C_ ( 1st ` <. { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. v e. Q. ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u } >. ) )
31	30	adantr 276	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ q e. Q. ) -> ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) C_ ( 1st ` <. { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. v e. Q. ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u } >. ) )
32	8	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> F : Q. --> Q. )
33		simplr 528	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> q e. Q. )
34	32, 33	ffvelcdmd 5694	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( F ` q ) e. Q. )
35		simpr 110	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> v e. Q. )
36		addassnqg 7442	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( F ` q ) e. Q. /\ q e. Q. /\ v e. Q. ) -> ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q v ) = ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) )
37	34, 33, 35, 36	syl3anc 1249	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q v ) = ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) )
38		addclnq 7435	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( F ` q ) e. Q. /\ q e. Q. ) -> ( ( F ` q ) +Q q ) e. Q. )
39	34, 33, 38	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( F ` q ) +Q q ) e. Q. )
40		addclnq 7435	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) e. Q. /\ v e. Q. ) -> ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q v ) e. Q. )
41	39, 40	sylancom 420	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q v ) e. Q. )
42	37, 41	eqeltrrd 2271	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) e. Q. )
43	32, 35	ffvelcdmd 5694	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( F ` v ) e. Q. )
44		ltsonq 7458	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- <Q Or Q.
45		so2nr 4352	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( <Q Or Q. /\ ( ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) e. Q. /\ ( F ` v ) e. Q. ) ) -> -. ( ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) <Q ( F ` v ) /\ ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) ) )
46	44, 45	mpan 424	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) e. Q. /\ ( F ` v ) e. Q. ) -> -. ( ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) <Q ( F ` v ) /\ ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) ) )
47	42, 43, 46	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> -. ( ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) <Q ( F ` v ) /\ ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) ) )
48	12	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> S e. Q. )
49		addcomnqg 7441	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( f e. Q. /\ g e. Q. ) -> ( f +Q g ) = ( g +Q f ) )
50	49	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) /\ ( f e. Q. /\ g e. Q. ) ) -> ( f +Q g ) = ( g +Q f ) )
51		addassnqg 7442	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( f e. Q. /\ g e. Q. /\ h e. Q. ) -> ( ( f +Q g ) +Q h ) = ( f +Q ( g +Q h ) ) )
52	51	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) /\ ( f e. Q. /\ g e. Q. /\ h e. Q. ) ) -> ( ( f +Q g ) +Q h ) = ( f +Q ( g +Q h ) ) )
53	39, 48, 35, 50, 52	caov32d 6099	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) = ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q v ) +Q S ) )
54	53	breq1d 4039	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) <-> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q v ) +Q S ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) ) )
55		ltanqg 7460	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( f e. Q. /\ g e. Q. /\ h e. Q. ) -> ( f <Q g <-> ( h +Q f ) <Q ( h +Q g ) ) )
56	55	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) /\ ( f e. Q. /\ g e. Q. /\ h e. Q. ) ) -> ( f <Q g <-> ( h +Q f ) <Q ( h +Q g ) ) )
57	56, 41, 43, 48, 50	caovord2d 6088	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q v ) <Q ( F ` v ) <-> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q v ) +Q S ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) ) )
58	37	breq1d 4039	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q v ) <Q ( F ` v ) <-> ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) <Q ( F ` v ) ) )
59	54, 57, 58	3bitr2d 216	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) <-> ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) <Q ( F ` v ) ) )
60	59	biimpd 144	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) -> ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) <Q ( F ` v ) ) )
61	9	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> A. p e. Q. A. q e. Q. ( ( F ` p ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( p +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` p ) +Q ( p +Q q ) ) ) )
62		fveq2 5554	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( p = v -> ( F ` p ) = ( F ` v ) )
63		oveq1 5925	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 |- ( p = v -> ( p +Q q ) = ( v +Q q ) )
64	63	oveq2d 5934	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( p = v -> ( ( F ` q ) +Q ( p +Q q ) ) = ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) )
65	62, 64	breq12d 4042	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( p = v -> ( ( F ` p ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( p +Q q ) ) <-> ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) ) )
66	62, 63	oveq12d 5936	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( p = v -> ( ( F ` p ) +Q ( p +Q q ) ) = ( ( F ` v ) +Q ( v +Q q ) ) )
67	66	breq2d 4041	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( p = v -> ( ( F ` q ) <Q ( ( F ` p ) +Q ( p +Q q ) ) <-> ( F ` q ) <Q ( ( F ` v ) +Q ( v +Q q ) ) ) )
68	65, 67	anbi12d 473	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( p = v -> ( ( ( F ` p ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( p +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` p ) +Q ( p +Q q ) ) ) <-> ( ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` v ) +Q ( v +Q q ) ) ) ) )
69	68	ralbidv 2494	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( p = v -> ( A. q e. Q. ( ( F ` p ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( p +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` p ) +Q ( p +Q q ) ) ) <-> A. q e. Q. ( ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` v ) +Q ( v +Q q ) ) ) ) )
70	69	rspcv 2860	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( v e. Q. -> ( A. p e. Q. A. q e. Q. ( ( F ` p ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( p +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` p ) +Q ( p +Q q ) ) ) -> A. q e. Q. ( ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` v ) +Q ( v +Q q ) ) ) ) )
71	70	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( A. p e. Q. A. q e. Q. ( ( F ` p ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( p +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` p ) +Q ( p +Q q ) ) ) -> A. q e. Q. ( ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` v ) +Q ( v +Q q ) ) ) ) )
72	61, 71	mpd 13	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> A. q e. Q. ( ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` v ) +Q ( v +Q q ) ) ) )
73		rsp 2541	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( A. q e. Q. ( ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` v ) +Q ( v +Q q ) ) ) -> ( q e. Q. -> ( ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` v ) +Q ( v +Q q ) ) ) ) )
74	72, 33, 73	sylc 62	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) /\ ( F ` q ) <Q ( ( F ` v ) +Q ( v +Q q ) ) ) )
75	74	simpld 112	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) )
76		addcomnqg 7441	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( v e. Q. /\ q e. Q. ) -> ( v +Q q ) = ( q +Q v ) )
77	35, 33, 76	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( v +Q q ) = ( q +Q v ) )
78	77	oveq2d 5934	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( F ` q ) +Q ( v +Q q ) ) = ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) )
79	75, 78	breqtrd 4055	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) )
80	60, 79	jctird 317	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> ( ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) -> ( ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) <Q ( F ` v ) /\ ( F ` v ) <Q ( ( F ` q ) +Q ( q +Q v ) ) ) ) )
81	47, 80	mtod 664	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ q e. Q. ) /\ v e. Q. ) -> -. ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) )
82	81	nrexdv 2587	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ q e. Q. ) -> -. E. v e. Q. ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) )
83	8	ffvelcdmda 5693	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ q e. Q. ) -> ( F ` q ) e. Q. )
84	83, 38	sylancom 420	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ q e. Q. ) -> ( ( F ` q ) +Q q ) e. Q. )
85	12	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ q e. Q. ) -> S e. Q. )
86		addclnq 7435	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) e. Q. /\ S e. Q. ) -> ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. Q. )
87	84, 85, 86	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ q e. Q. ) -> ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. Q. )
88		oveq1 5925	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( l = ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) -> ( l +Q v ) = ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) )
89	88	breq1d 4039	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( l = ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) -> ( ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) <-> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) ) )
90	89	rexbidv 2495	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( l = ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) -> ( E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) <-> E. v e. Q. ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) ) )
91	90	elrab3 2917	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. Q. -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } <-> E. v e. Q. ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) ) )
92	87, 91	syl 14	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ q e. Q. ) -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } <-> E. v e. Q. ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) ) )
93	82, 92	mtbird 674	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ q e. Q. ) -> -. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } )
94	3	rabex 4173	. . . . . . . . . . . . 13 |- { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } e. _V
95	3	rabex 4173	. . . . . . . . . . . . 13 |- { u e. Q. | E. v e. Q. ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u } e. _V
96	94, 95	op1st 6199	. . . . . . . . . . . 12 |- ( 1st ` <. { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. v e. Q. ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u } >. ) = { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) }
97	96	eleq2i 2260	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. ( 1st ` <. { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. v e. Q. ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u } >. ) <-> ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } )
98	93, 97	sylnibr 678	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ q e. Q. ) -> -. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. ( 1st ` <. { l e. Q. | E. v e. Q. ( l +Q v ) <Q ( ( F ` v ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. v e. Q. ( ( ( F ` v ) +Q v ) +Q S ) <Q u } >. ) )
99	31, 98	ssneldd 3182	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ q e. Q. ) -> -. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) )
100	99	adantlr 477	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ r e. Q. ) /\ q e. Q. ) -> -. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) )
101	100	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ph /\ r e. Q. ) /\ q e. Q. ) /\ ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r ) -> -. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) )
102	8, 9, 10, 11	cauappcvgprlemcl 7713	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> L e. P. )
103		nqprlu 7607	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( S e. Q. -> <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. e. P. )
104	12, 103	syl 14	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. e. P. )
105		addclpr 7597	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( L e. P. /\ <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. e. P. ) -> ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) e. P. )
106	102, 104, 105	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) e. P. )
107		prop 7535	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) e. P. -> <. ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) , ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) >. e. P. )
108	106, 107	syl 14	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> <. ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) , ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) >. e. P. )
109		prloc 7551	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( <. ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) , ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) >. e. P. /\ ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r ) -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) \/ r e. ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) ) )
110	108, 109	sylan 283	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r ) -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) \/ r e. ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) ) )
111	110	adantlr 477	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ r e. Q. ) /\ ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r ) -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) \/ r e. ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) ) )
112	111	adantlr 477	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( ph /\ r e. Q. ) /\ q e. Q. ) /\ ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r ) -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) \/ r e. ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) ) )
113	112	orcomd 730	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( ph /\ r e. Q. ) /\ q e. Q. ) /\ ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r ) -> ( r e. ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) \/ ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) e. ( 1st ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) ) )
114	101, 113	ecased 1360	. . . . . 6 |- ( ( ( ( ph /\ r e. Q. ) /\ q e. Q. ) /\ ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r ) -> r e. ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) )
115	114	ex 115	. . . . 5 |- ( ( ( ph /\ r e. Q. ) /\ q e. Q. ) -> ( ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r -> r e. ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) ) )
116	115	rexlimdva 2611	. . . 4 |- ( ( ph /\ r e. Q. ) -> ( E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r -> r e. ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) ) )
117	116	expimpd 363	. . 3 |- ( ph -> ( ( r e. Q. /\ E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q r ) -> r e. ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) ) )
118	7, 117	biimtrid 152	. 2 |- ( ph -> ( r e. ( 2nd ` <. { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u } >. ) -> r e. ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) ) )
119	118	ssrdv 3185	1 |- ( ph -> ( 2nd ` <. { l e. Q. | E. q e. Q. ( l +Q q ) <Q ( ( F ` q ) +Q S ) } , { u e. Q. | E. q e. Q. ( ( ( F ` q ) +Q q ) +Q S ) <Q u } >. ) C_ ( 2nd ` ( L +P. <. { l | l <Q S } , { u | S <Q u } >. ) ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   \/ wo 709   /\ w3a 980   = wceq 1364   e. wcel 2164   {cab 2179   A.wral 2472   E.wrex 2473   {crab 2476   C_ wss 3153   <.cop 3621   class class class wbr 4029   Or wor 4326   -->wf 5250   ` cfv 5254  (class class class)co 5918   1stc1st 6191   2ndc2nd 6192   Q.cnq 7340   +Q cplq 7342   <Q cltq 7345   P.cnp 7351   +P. cpp 7353

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 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-nul 4155  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-iinf 4620

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-tr 4128  df-eprel 4320  df-id 4324  df-po 4327  df-iso 4328  df-iord 4397  df-on 4399  df-suc 4402  df-iom 4623  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-1st 6193  df-2nd 6194  df-recs 6358  df-irdg 6423  df-1o 6469  df-2o 6470  df-oadd 6473  df-omul 6474  df-er 6587  df-ec 6589  df-qs 6593  df-ni 7364  df-pli 7365  df-mi 7366  df-lti 7367  df-plpq 7404  df-mpq 7405  df-enq 7407  df-nqqs 7408  df-plqqs 7409  df-mqqs 7410  df-1nqqs 7411  df-rq 7412  df-ltnqqs 7413  df-enq0 7484  df-nq0 7485  df-0nq0 7486  df-plq0 7487  df-mq0 7488  df-inp 7526  df-iplp 7528

This theorem is referenced by:  cauappcvgprlemladd  7718