ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  cauappcvgprlemopu GIF version

Theorem cauappcvgprlemopu 7186
Description: Lemma for cauappcvgpr 7200. The upper cut of the putative limit is open. (Contributed by Jim Kingdon, 4-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
cauappcvgpr.f (𝜑𝐹:QQ)
cauappcvgpr.app (𝜑 → ∀𝑝Q𝑞Q ((𝐹𝑝) <Q ((𝐹𝑞) +Q (𝑝 +Q 𝑞)) ∧ (𝐹𝑞) <Q ((𝐹𝑝) +Q (𝑝 +Q 𝑞))))
cauappcvgpr.bnd (𝜑 → ∀𝑝Q 𝐴 <Q (𝐹𝑝))
cauappcvgpr.lim 𝐿 = ⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩
Assertion
Ref Expression
cauappcvgprlemopu ((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) → ∃𝑠Q (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑝   𝐿,𝑝,𝑞   𝜑,𝑝,𝑞   𝐿,𝑟,𝑠   𝐴,𝑠,𝑝   𝐹,𝑙,𝑢,𝑝,𝑞,𝑟,𝑠   𝜑,𝑟,𝑠
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑢,𝑙)   𝐴(𝑢,𝑟,𝑞,𝑙)   𝐿(𝑢,𝑙)

Proof of Theorem cauappcvgprlemopu
StepHypRef Expression
1 breq2 3841 . . . . . 6 (𝑢 = 𝑟 → (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢 ↔ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟))
21rexbidv 2381 . . . . 5 (𝑢 = 𝑟 → (∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢 ↔ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟))
3 cauappcvgpr.lim . . . . . . 7 𝐿 = ⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩
43fveq2i 5292 . . . . . 6 (2nd𝐿) = (2nd ‘⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩)
5 nqex 6901 . . . . . . . 8 Q ∈ V
65rabex 3975 . . . . . . 7 {𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)} ∈ V
75rabex 3975 . . . . . . 7 {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢} ∈ V
86, 7op2nd 5900 . . . . . 6 (2nd ‘⟨{𝑙Q ∣ ∃𝑞Q (𝑙 +Q 𝑞) <Q (𝐹𝑞)}, {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}⟩) = {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}
94, 8eqtri 2108 . . . . 5 (2nd𝐿) = {𝑢Q ∣ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢}
102, 9elrab2 2772 . . . 4 (𝑟 ∈ (2nd𝐿) ↔ (𝑟Q ∧ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟))
1110simprbi 269 . . 3 (𝑟 ∈ (2nd𝐿) → ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)
1211adantl 271 . 2 ((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) → ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)
13 simprr 499 . . . 4 (((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) → ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)
14 ltbtwnnqq 6953 . . . 4 (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟 ↔ ∃𝑠Q (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠𝑠 <Q 𝑟))
1513, 14sylib 120 . . 3 (((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) → ∃𝑠Q (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠𝑠 <Q 𝑟))
16 simprr 499 . . . . . 6 (((((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) ∧ 𝑠Q) ∧ (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠𝑠 <Q 𝑟)) → 𝑠 <Q 𝑟)
17 simplr 497 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) ∧ 𝑠Q) ∧ (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠𝑠 <Q 𝑟)) → 𝑠Q)
18 simplrl 502 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) ∧ 𝑠Q) → 𝑞Q)
1918adantr 270 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) ∧ 𝑠Q) ∧ (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠𝑠 <Q 𝑟)) → 𝑞Q)
20 simprl 498 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) ∧ 𝑠Q) ∧ (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠𝑠 <Q 𝑟)) → ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)
21 rspe 2424 . . . . . . . 8 ((𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠) → ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)
2219, 20, 21syl2anc 403 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) ∧ 𝑠Q) ∧ (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠𝑠 <Q 𝑟)) → ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠)
23 breq2 3841 . . . . . . . . 9 (𝑢 = 𝑠 → (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢 ↔ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
2423rexbidv 2381 . . . . . . . 8 (𝑢 = 𝑠 → (∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑢 ↔ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
2524, 9elrab2 2772 . . . . . . 7 (𝑠 ∈ (2nd𝐿) ↔ (𝑠Q ∧ ∃𝑞Q ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠))
2617, 22, 25sylanbrc 408 . . . . . 6 (((((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) ∧ 𝑠Q) ∧ (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠𝑠 <Q 𝑟)) → 𝑠 ∈ (2nd𝐿))
2716, 26jca 300 . . . . 5 (((((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) ∧ 𝑠Q) ∧ (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠𝑠 <Q 𝑟)) → (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿)))
2827ex 113 . . . 4 ((((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) ∧ 𝑠Q) → ((((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠𝑠 <Q 𝑟) → (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿))))
2928reximdva 2475 . . 3 (((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) → (∃𝑠Q (((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑠𝑠 <Q 𝑟) → ∃𝑠Q (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿))))
3015, 29mpd 13 . 2 (((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) ∧ (𝑞Q ∧ ((𝐹𝑞) +Q 𝑞) <Q 𝑟)) → ∃𝑠Q (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿)))
3112, 30rexlimddv 2493 1 ((𝜑𝑟 ∈ (2nd𝐿)) → ∃𝑠Q (𝑠 <Q 𝑟𝑠 ∈ (2nd𝐿)))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 102   = wceq 1289  wcel 1438  wral 2359  wrex 2360  {crab 2363  cop 3444   class class class wbr 3837  wf 4998  cfv 5002  (class class class)co 5634  2nd c2nd 5892  Qcnq 6818   +Q cplq 6820   <Q cltq 6823
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 579  ax-in2 580  ax-io 665  ax-5 1381  ax-7 1382  ax-gen 1383  ax-ie1 1427  ax-ie2 1428  ax-8 1440  ax-10 1441  ax-11 1442  ax-i12 1443  ax-bndl 1444  ax-4 1445  ax-13 1449  ax-14 1450  ax-17 1464  ax-i9 1468  ax-ial 1472  ax-i5r 1473  ax-ext 2070  ax-coll 3946  ax-sep 3949  ax-nul 3957  ax-pow 4001  ax-pr 4027  ax-un 4251  ax-setind 4343  ax-iinf 4393
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 781  df-3or 925  df-3an 926  df-tru 1292  df-fal 1295  df-nf 1395  df-sb 1693  df-eu 1951  df-mo 1952  df-clab 2075  df-cleq 2081  df-clel 2084  df-nfc 2217  df-ne 2256  df-ral 2364  df-rex 2365  df-reu 2366  df-rab 2368  df-v 2621  df-sbc 2839  df-csb 2932  df-dif 2999  df-un 3001  df-in 3003  df-ss 3010  df-nul 3285  df-pw 3427  df-sn 3447  df-pr 3448  df-op 3450  df-uni 3649  df-int 3684  df-iun 3727  df-br 3838  df-opab 3892  df-mpt 3893  df-tr 3929  df-eprel 4107  df-id 4111  df-po 4114  df-iso 4115  df-iord 4184  df-on 4186  df-suc 4189  df-iom 4396  df-xp 4434  df-rel 4435  df-cnv 4436  df-co 4437  df-dm 4438  df-rn 4439  df-res 4440  df-ima 4441  df-iota 4967  df-fun 5004  df-fn 5005  df-f 5006  df-f1 5007  df-fo 5008  df-f1o 5009  df-fv 5010  df-ov 5637  df-oprab 5638  df-mpt2 5639  df-1st 5893  df-2nd 5894  df-recs 6052  df-irdg 6117  df-1o 6163  df-oadd 6167  df-omul 6168  df-er 6272  df-ec 6274  df-qs 6278  df-ni 6842  df-pli 6843  df-mi 6844  df-lti 6845  df-plpq 6882  df-mpq 6883  df-enq 6885  df-nqqs 6886  df-plqqs 6887  df-mqqs 6888  df-1nqqs 6889  df-rq 6890  df-ltnqqs 6891
This theorem is referenced by:  cauappcvgprlemrnd  7188
  Copyright terms: Public domain W3C validator