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Theorem prloc 7453
Description: A Dedekind cut is located. (Contributed by Jim Kingdon, 23-Oct-2019.)
Assertion
Ref Expression
prloc  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  ( A  e.  L  \/  B  e.  U ) )

Proof of Theorem prloc
Dummy variables  q  r are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elinp 7436 . . . 4  |-  ( <. L ,  U >.  e. 
P. 
<->  ( ( ( L 
C_  Q.  /\  U  C_  Q. )  /\  ( E. q  e.  Q.  q  e.  L  /\  E. r  e.  Q.  r  e.  U ) )  /\  ( ( A. q  e.  Q.  ( q  e.  L  <->  E. r  e.  Q.  ( q  <Q  r  /\  r  e.  L
) )  /\  A. r  e.  Q.  (
r  e.  U  <->  E. q  e.  Q.  ( q  <Q 
r  /\  q  e.  U ) ) )  /\  A. q  e. 
Q.  -.  ( q  e.  L  /\  q  e.  U )  /\  A. q  e.  Q.  A. r  e.  Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) ) ) ) )
2 simpr3 1000 . . . 4  |-  ( ( ( ( L  C_  Q.  /\  U  C_  Q. )  /\  ( E. q  e.  Q.  q  e.  L  /\  E. r  e.  Q.  r  e.  U )
)  /\  ( ( A. q  e.  Q.  ( q  e.  L  <->  E. r  e.  Q.  (
q  <Q  r  /\  r  e.  L ) )  /\  A. r  e.  Q.  (
r  e.  U  <->  E. q  e.  Q.  ( q  <Q 
r  /\  q  e.  U ) ) )  /\  A. q  e. 
Q.  -.  ( q  e.  L  /\  q  e.  U )  /\  A. q  e.  Q.  A. r  e.  Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) ) ) )  ->  A. q  e.  Q.  A. r  e. 
Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) ) )
31, 2sylbi 120 . . 3  |-  ( <. L ,  U >.  e. 
P.  ->  A. q  e.  Q.  A. r  e.  Q.  (
q  <Q  r  ->  (
q  e.  L  \/  r  e.  U )
) )
43adantr 274 . 2  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  A. q  e.  Q.  A. r  e. 
Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) ) )
5 simpr 109 . 2  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  A  <Q  B )
6 ltrelnq 7327 . . . . . . 7  |-  <Q  C_  ( Q.  X.  Q. )
76brel 4663 . . . . . 6  |-  ( A 
<Q  B  ->  ( A  e.  Q.  /\  B  e.  Q. ) )
87simpld 111 . . . . 5  |-  ( A 
<Q  B  ->  A  e. 
Q. )
98adantl 275 . . . 4  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  A  e.  Q. )
10 simpr 109 . . . . . . 7  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  q  =  A )
1110breq1d 3999 . . . . . 6  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  (
q  <Q  r  <->  A  <Q  r ) )
1210eleq1d 2239 . . . . . . 7  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  (
q  e.  L  <->  A  e.  L ) )
1312orbi1d 786 . . . . . 6  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  (
( q  e.  L  \/  r  e.  U
)  <->  ( A  e.  L  \/  r  e.  U ) ) )
1411, 13imbi12d 233 . . . . 5  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  (
( q  <Q  r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U
) )  <->  ( A  <Q  r  ->  ( A  e.  L  \/  r  e.  U ) ) ) )
1514ralbidv 2470 . . . 4  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  ( A. r  e.  Q.  ( q  <Q  r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U
) )  <->  A. r  e.  Q.  ( A  <Q  r  ->  ( A  e.  L  \/  r  e.  U ) ) ) )
169, 15rspcdv 2837 . . 3  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  ( A. q  e.  Q.  A. r  e.  Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) )  ->  A. r  e.  Q.  ( A  <Q  r  -> 
( A  e.  L  \/  r  e.  U
) ) ) )
177simprd 113 . . . . 5  |-  ( A 
<Q  B  ->  B  e. 
Q. )
1817adantl 275 . . . 4  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  B  e.  Q. )
19 simpr 109 . . . . . 6  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  r  =  B )  ->  r  =  B )
2019breq2d 4001 . . . . 5  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  r  =  B )  ->  ( A  <Q  r  <->  A  <Q  B ) )
2119eleq1d 2239 . . . . . 6  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  r  =  B )  ->  (
r  e.  U  <->  B  e.  U ) )
2221orbi2d 785 . . . . 5  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  r  =  B )  ->  (
( A  e.  L  \/  r  e.  U
)  <->  ( A  e.  L  \/  B  e.  U ) ) )
2320, 22imbi12d 233 . . . 4  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  r  =  B )  ->  (
( A  <Q  r  ->  ( A  e.  L  \/  r  e.  U
) )  <->  ( A  <Q  B  ->  ( A  e.  L  \/  B  e.  U ) ) ) )
2418, 23rspcdv 2837 . . 3  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  ( A. r  e.  Q.  ( A  <Q  r  ->  ( A  e.  L  \/  r  e.  U )
)  ->  ( A  <Q  B  ->  ( A  e.  L  \/  B  e.  U ) ) ) )
2516, 24syld 45 . 2  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  ( A. q  e.  Q.  A. r  e.  Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) )  -> 
( A  <Q  B  -> 
( A  e.  L  \/  B  e.  U
) ) ) )
264, 5, 25mp2d 47 1  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  ( A  e.  L  \/  B  e.  U ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 103    <-> wb 104    \/ wo 703    /\ w3a 973    = wceq 1348    e. wcel 2141   A.wral 2448   E.wrex 2449    C_ wss 3121   <.cop 3586   class class class wbr 3989   Q.cnq 7242    <Q cltq 7247   P.cnp 7253
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4104  ax-sep 4107  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-iinf 4572
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 975  df-tru 1351  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-int 3832  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-id 4278  df-iom 4575  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-f1 5203  df-fo 5204  df-f1o 5205  df-fv 5206  df-qs 6519  df-ni 7266  df-nqqs 7310  df-ltnqqs 7315  df-inp 7428
This theorem is referenced by:  prarloclem3step  7458  addnqprlemfl  7521  addnqprlemfu  7522  mullocprlem  7532  mulnqprlemfl  7537  mulnqprlemfu  7538  ltsopr  7558  ltexprlemloc  7569  addcanprleml  7576  addcanprlemu  7577  recexprlemloc  7593  cauappcvgprlemladdru  7618  cauappcvgprlemladdrl  7619  caucvgprlemladdrl  7640
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