Theorem cauappcvgprlemdisj 7583

Description: Lemma for cauappcvgpr 7594. The putative limit is disjoint. (Contributed by Jim Kingdon, 18-Jul-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
cauappcvgpr.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:Q⟶Q)
cauappcvgpr.app	⊢ (𝜑 → ∀𝑝 ∈ Q ∀𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ (𝐹‘𝑞) <Q ((𝐹‘𝑝) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
cauappcvgpr.bnd	⊢ (𝜑 → ∀𝑝 ∈ Q 𝐴 <Q (𝐹‘𝑝))
cauappcvgpr.lim	⊢ 𝐿 = ⟨{𝑙 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)}, {𝑢 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩

Assertion

Ref	Expression
cauappcvgprlemdisj	⊢ (𝜑 → ∀𝑠 ∈ Q ¬ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿)))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑝   𝐿,𝑝,𝑞   𝜑,𝑝,𝑞   𝐿,𝑠   𝐴,𝑠,𝑝   𝐹,𝑙,𝑢,𝑝,𝑞,𝑠   𝜑,𝑠

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑢,𝑙)   𝐴(𝑢,𝑞,𝑙)   𝐿(𝑢,𝑙)

Proof of Theorem cauappcvgprlemdisj

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cauappcvgpr.app	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ∀𝑝 ∈ Q ∀𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ (𝐹‘𝑞) <Q ((𝐹‘𝑝) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
2		simpl 108	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ (𝐹‘𝑞) <Q ((𝐹‘𝑝) +Q (𝑝 +Q 𝑞))) → (𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)))
3	2	ralimi 2527	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ (𝐹‘𝑞) <Q ((𝐹‘𝑝) +Q (𝑝 +Q 𝑞))) → ∀𝑞 ∈ Q (𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)))
4	3	ralimi 2527	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑝 ∈ Q ∀𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ (𝐹‘𝑞) <Q ((𝐹‘𝑝) +Q (𝑝 +Q 𝑞))) → ∀𝑝 ∈ Q ∀𝑞 ∈ Q (𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)))
5	1, 4	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ∀𝑝 ∈ Q ∀𝑞 ∈ Q (𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)))
6	5	adantr 274	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) → ∀𝑝 ∈ Q ∀𝑞 ∈ Q (𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)))
7		oveq1 5843	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑙 = 𝑠 → (𝑙 +Q 𝑞) = (𝑠 +Q 𝑞))
8	7	breq1d 3986	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑙 = 𝑠 → ((𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞) ↔ (𝑠 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)))
9	8	rexbidv 2465	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑙 = 𝑠 → (∃𝑞 ∈ Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞) ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑠 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)))
10		cauappcvgpr.lim	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐿 = ⟨{𝑙 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)}, {𝑢 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩
11	10	fveq2i 5483	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (1st ‘𝐿) = (1st ‘⟨{𝑙 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)}, {𝑢 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩)
12		nqex 7295	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Q ∈ V
13	12	rabex 4120	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ {𝑙 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)} ∈ V
14	12	rabex 4120	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ {𝑢 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ∈ V
15	13, 14	op1st 6106	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (1st ‘⟨{𝑙 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)}, {𝑢 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩) = {𝑙 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)}
16	11, 15	eqtri 2185	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1st ‘𝐿) = {𝑙 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)}
17	9, 16	elrab2 2880	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ↔ (𝑠 ∈ Q ∧ ∃𝑞 ∈ Q (𝑠 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)))
18	17	simprbi 273	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) → ∃𝑞 ∈ Q (𝑠 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞))
19		oveq2 5844	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑞 = 𝑝 → (𝑠 +Q 𝑞) = (𝑠 +Q 𝑝))
20		fveq2 5480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑞 = 𝑝 → (𝐹‘𝑞) = (𝐹‘𝑝))
21	19, 20	breq12d 3989	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑞 = 𝑝 → ((𝑠 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞) ↔ (𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝)))
22	21	cbvrexv 2690	. . . . . . . . 9 ⊢ (∃𝑞 ∈ Q (𝑠 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞) ↔ ∃𝑝 ∈ Q (𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝))
23	18, 22	sylib 121	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) → ∃𝑝 ∈ Q (𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝))
24		breq2 3980	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑢 = 𝑠 → (((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢 ↔ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
25	24	rexbidv 2465	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑢 = 𝑠 → (∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
26	10	fveq2i 5483	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2nd ‘𝐿) = (2nd ‘⟨{𝑙 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)}, {𝑢 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩)
27	13, 14	op2nd 6107	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2nd ‘⟨{𝑙 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹‘𝑞)}, {𝑢 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩) = {𝑢 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}
28	26, 27	eqtri 2185	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2nd ‘𝐿) = {𝑢 ∈ Q ∣ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}
29	25, 28	elrab2 2880	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿) ↔ (𝑠 ∈ Q ∧ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
30	29	simprbi 273	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿) → ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)
31	23, 30	anim12i 336	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿)) → (∃𝑝 ∈ Q (𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
32		reeanv 2633	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑝 ∈ Q ∃𝑞 ∈ Q ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠) ↔ (∃𝑝 ∈ Q (𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
33	31, 32	sylibr 133	. . . . . 6 ⊢ ((𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿)) → ∃𝑝 ∈ Q ∃𝑞 ∈ Q ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
34	33	adantl 275	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) → ∃𝑝 ∈ Q ∃𝑞 ∈ Q ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
35	6, 34	r19.29d2r 2608	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) → ∃𝑝 ∈ Q ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)))
36		simprl 521	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → (𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝))
37		simpl 108	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → (𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)))
38	36, 37	jca 304	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ (𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
39	17	simplbi 272	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) → 𝑠 ∈ Q)
40	39	adantr 274	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿)) → 𝑠 ∈ Q)
41	40	ad3antlr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → 𝑠 ∈ Q)
42		simplr 520	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → 𝑝 ∈ Q)
43		addclnq 7307	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑠 ∈ Q ∧ 𝑝 ∈ Q) → (𝑠 +Q 𝑝) ∈ Q)
44	41, 42, 43	syl2anc 409	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (𝑠 +Q 𝑝) ∈ Q)
45		cauappcvgpr.f	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝐹:Q⟶Q)
46	45	ad3antrrr 484	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → 𝐹:Q⟶Q)
47	46, 42	ffvelrnd 5615	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (𝐹‘𝑝) ∈ Q)
48		simpr 109	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → 𝑞 ∈ Q)
49	46, 48	ffvelrnd 5615	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (𝐹‘𝑞) ∈ Q)
50		addclnq 7307	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑝 ∈ Q ∧ 𝑞 ∈ Q) → (𝑝 +Q 𝑞) ∈ Q)
51	42, 48, 50	syl2anc 409	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (𝑝 +Q 𝑞) ∈ Q)
52		addclnq 7307	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹‘𝑞) ∈ Q ∧ (𝑝 +Q 𝑞) ∈ Q) → ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∈ Q)
53	49, 51, 52	syl2anc 409	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∈ Q)
54		ltsonq 7330	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ <Q Or Q
55		sotr 4290	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (( <Q Or Q ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) ∈ Q ∧ (𝐹‘𝑝) ∈ Q ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∈ Q)) → (((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ (𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞))) → (𝑠 +Q 𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
56	54, 55	mpan 421	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑠 +Q 𝑝) ∈ Q ∧ (𝐹‘𝑝) ∈ Q ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∈ Q) → (((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ (𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞))) → (𝑠 +Q 𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
57	44, 47, 53, 56	syl3anc 1227	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ (𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞))) → (𝑠 +Q 𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
58	38, 57	syl5 32	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → (𝑠 +Q 𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
59		simprr 522	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)
60	59	a1i 9	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
61	58, 60	jcad 305	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → ((𝑠 +Q 𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)))
62		addcomnqg 7313	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑠 ∈ Q ∧ 𝑝 ∈ Q) → (𝑠 +Q 𝑝) = (𝑝 +Q 𝑠))
63	41, 42, 62	syl2anc 409	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (𝑠 +Q 𝑝) = (𝑝 +Q 𝑠))
64		addcomnqg 7313	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑓 ∈ Q ∧ 𝑔 ∈ Q) → (𝑓 +Q 𝑔) = (𝑔 +Q 𝑓))
65	64	adantl 275	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) ∧ (𝑓 ∈ Q ∧ 𝑔 ∈ Q)) → (𝑓 +Q 𝑔) = (𝑔 +Q 𝑓))
66		addassnqg 7314	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑓 ∈ Q ∧ 𝑔 ∈ Q ∧ ℎ ∈ Q) → ((𝑓 +Q 𝑔) +Q ℎ) = (𝑓 +Q (𝑔 +Q ℎ)))
67	66	adantl 275	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) ∧ (𝑓 ∈ Q ∧ 𝑔 ∈ Q ∧ ℎ ∈ Q)) → ((𝑓 +Q 𝑔) +Q ℎ) = (𝑓 +Q (𝑔 +Q ℎ)))
68	49, 42, 48, 65, 67	caov12d 6014	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) = (𝑝 +Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞)))
69	63, 68	breq12d 3989	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → ((𝑠 +Q 𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ↔ (𝑝 +Q 𝑠) <Q (𝑝 +Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞))))
70	69	anbi1d 461	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (((𝑠 +Q 𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠) ↔ ((𝑝 +Q 𝑠) <Q (𝑝 +Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞)) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)))
71	61, 70	sylibd 148	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → ((𝑝 +Q 𝑠) <Q (𝑝 +Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞)) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)))
72		addclnq 7307	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐹‘𝑞) ∈ Q ∧ 𝑞 ∈ Q) → ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ∈ Q)
73	49, 48, 72	syl2anc 409	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ∈ Q)
74		ltanqg 7332	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑠 ∈ Q ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ∈ Q ∧ 𝑝 ∈ Q) → (𝑠 <Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ↔ (𝑝 +Q 𝑠) <Q (𝑝 +Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞))))
75	41, 73, 42, 74	syl3anc 1227	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (𝑠 <Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ↔ (𝑝 +Q 𝑠) <Q (𝑝 +Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞))))
76	75	anbi1d 461	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → ((𝑠 <Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠) ↔ ((𝑝 +Q 𝑠) <Q (𝑝 +Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞)) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)))
77	71, 76	sylibrd 168	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → (𝑠 <Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)))
78		so2nr 4293	. . . . . . . . . 10 ⊢ (( <Q Or Q ∧ (𝑠 ∈ Q ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ∈ Q)) → ¬ (𝑠 <Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
79	54, 78	mpan 421	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑠 ∈ Q ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ∈ Q) → ¬ (𝑠 <Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
80	41, 73, 79	syl2anc 409	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → ¬ (𝑠 <Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
81	80	pm2.21d 609	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → ((𝑠 <Q ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠) → ⊥))
82	77, 81	syld 45	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) ∧ 𝑞 ∈ Q) → (((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → ⊥))
83	82	rexlimdva 2581	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) ∧ 𝑝 ∈ Q) → (∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → ⊥))
84	83	rexlimdva 2581	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) → (∃𝑝 ∈ Q ∃𝑞 ∈ Q ((𝐹‘𝑝) <Q ((𝐹‘𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ ((𝑠 +Q 𝑝) <Q (𝐹‘𝑝) ∧ ((𝐹‘𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)) → ⊥))
85	35, 84	mpd 13	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿))) → ⊥)
86	85	inegd 1361	. 2 ⊢ (𝜑 → ¬ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿)))
87	86	ralrimivw 2538	1 ⊢ (𝜑 → ∀𝑠 ∈ Q ¬ (𝑠 ∈ (1st ‘𝐿) ∧ 𝑠 ∈ (2nd ‘𝐿)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∧ w3a 967   = wceq 1342  ⊥wfal 1347   ∈ wcel 2135  ∀wral 2442  ∃wrex 2443  {crab 2446  ⟨cop 3573   class class class wbr 3976   Or wor 4267  ⟶wf 5178  ‘cfv 5182  (class class class)co 5836  1^st c1st 6098  2^nd c2nd 6099  Qcnq 7212   +_Q cplq 7214   <_Q cltq 7217

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1434  ax-7 1435  ax-gen 1436  ax-ie1 1480  ax-ie2 1481  ax-8 1491  ax-10 1492  ax-11 1493  ax-i12 1494  ax-bndl 1496  ax-4 1497  ax-17 1513  ax-i9 1517  ax-ial 1521  ax-i5r 1522  ax-13 2137  ax-14 2138  ax-ext 2146  ax-coll 4091  ax-sep 4094  ax-nul 4102  ax-pow 4147  ax-pr 4181  ax-un 4405  ax-setind 4508  ax-iinf 4559

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 825  df-3or 968  df-3an 969  df-tru 1345  df-fal 1348  df-nf 1448  df-sb 1750  df-eu 2016  df-mo 2017  df-clab 2151  df-cleq 2157  df-clel 2160  df-nfc 2295  df-ne 2335  df-ral 2447  df-rex 2448  df-reu 2449  df-rab 2451  df-v 2723  df-sbc 2947  df-csb 3041  df-dif 3113  df-un 3115  df-in 3117  df-ss 3124  df-nul 3405  df-pw 3555  df-sn 3576  df-pr 3577  df-op 3579  df-uni 3784  df-int 3819  df-iun 3862  df-br 3977  df-opab 4038  df-mpt 4039  df-tr 4075  df-eprel 4261  df-id 4265  df-po 4268  df-iso 4269  df-iord 4338  df-on 4340  df-suc 4343  df-iom 4562  df-xp 4604  df-rel 4605  df-cnv 4606  df-co 4607  df-dm 4608  df-rn 4609  df-res 4610  df-ima 4611  df-iota 5147  df-fun 5184  df-fn 5185  df-f 5186  df-f1 5187  df-fo 5188  df-f1o 5189  df-fv 5190  df-ov 5839  df-oprab 5840  df-mpo 5841  df-1st 6100  df-2nd 6101  df-recs 6264  df-irdg 6329  df-oadd 6379  df-omul 6380  df-er 6492  df-ec 6494  df-qs 6498  df-ni 7236  df-pli 7237  df-mi 7238  df-lti 7239  df-plpq 7276  df-enq 7279  df-nqqs 7280  df-plqqs 7281  df-ltnqqs 7285

This theorem is referenced by:  cauappcvgprlemcl  7585