ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  dich0 GIF version

Theorem dich0 15446
Description: Real number dichotomy stated in terms of two real numbers or a real number and zero. (Contributed by Jim Kingdon, 22-Jul-2025.)
Assertion
Ref Expression
dich0 (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥𝑦𝑦𝑥))
Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝑧

Proof of Theorem dich0
StepHypRef Expression
1 breq1 4096 . . . . . 6 (𝑧 = (𝑥𝑦) → (𝑧 ≤ 0 ↔ (𝑥𝑦) ≤ 0))
2 breq2 4097 . . . . . 6 (𝑧 = (𝑥𝑦) → (0 ≤ 𝑧 ↔ 0 ≤ (𝑥𝑦)))
31, 2orbi12d 801 . . . . 5 (𝑧 = (𝑥𝑦) → ((𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ↔ ((𝑥𝑦) ≤ 0 ∨ 0 ≤ (𝑥𝑦))))
4 simpl 109 . . . . 5 ((∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧))
5 resubcl 8485 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥𝑦) ∈ ℝ)
65adantl 277 . . . . 5 ((∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥𝑦) ∈ ℝ)
73, 4, 6rspcdva 2916 . . . 4 ((∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → ((𝑥𝑦) ≤ 0 ∨ 0 ≤ (𝑥𝑦)))
8 simprl 531 . . . . . 6 ((∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → 𝑥 ∈ ℝ)
9 simprr 533 . . . . . 6 ((∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → 𝑦 ∈ ℝ)
108, 9suble0d 8758 . . . . 5 ((∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → ((𝑥𝑦) ≤ 0 ↔ 𝑥𝑦))
118, 9subge0d 8757 . . . . 5 ((∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (0 ≤ (𝑥𝑦) ↔ 𝑦𝑥))
1210, 11orbi12d 801 . . . 4 ((∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (((𝑥𝑦) ≤ 0 ∨ 0 ≤ (𝑥𝑦)) ↔ (𝑥𝑦𝑦𝑥)))
137, 12mpbid 147 . . 3 ((∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥𝑦𝑦𝑥))
1413ralrimivva 2615 . 2 (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) → ∀𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥𝑦𝑦𝑥))
15 breq2 4097 . . . . 5 (𝑦 = 0 → (𝑧𝑦𝑧 ≤ 0))
16 breq1 4096 . . . . 5 (𝑦 = 0 → (𝑦𝑧 ↔ 0 ≤ 𝑧))
1715, 16orbi12d 801 . . . 4 (𝑦 = 0 → ((𝑧𝑦𝑦𝑧) ↔ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧)))
18 breq1 4096 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑧 → (𝑥𝑦𝑧𝑦))
19 breq2 4097 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑧 → (𝑦𝑥𝑦𝑧))
2018, 19orbi12d 801 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑧 → ((𝑥𝑦𝑦𝑥) ↔ (𝑧𝑦𝑦𝑧)))
2120ralbidv 2533 . . . . 5 (𝑥 = 𝑧 → (∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥𝑦𝑦𝑥) ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑧𝑦𝑦𝑧)))
2221rspccva 2910 . . . 4 ((∀𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥𝑦𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑧𝑦𝑦𝑧))
23 0red 8223 . . . 4 ((∀𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥𝑦𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 0 ∈ ℝ)
2417, 22, 23rspcdva 2916 . . 3 ((∀𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥𝑦𝑦𝑥) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧))
2524ralrimiva 2606 . 2 (∀𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥𝑦𝑦𝑥) → ∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧))
2614, 25impbii 126 1 (∀𝑧 ∈ ℝ (𝑧 ≤ 0 ∨ 0 ≤ 𝑧) ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥𝑦𝑦𝑥))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wa 104  wb 105  wo 716   = wceq 1398  wcel 2202  wral 2511   class class class wbr 4093  (class class class)co 6028  cr 8074  0cc0 8075  cle 8257  cmin 8392
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 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-sep 4212  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-1cn 8168  ax-1re 8169  ax-icn 8170  ax-addcl 8171  ax-addrcl 8172  ax-mulcl 8173  ax-addcom 8175  ax-addass 8177  ax-distr 8179  ax-i2m1 8180  ax-0id 8183  ax-rnegex 8184  ax-cnre 8186  ax-pre-ltadd 8191
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-br 4094  df-opab 4156  df-id 4396  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-pnf 8258  df-mnf 8259  df-xr 8260  df-ltxr 8261  df-le 8262  df-sub 8394  df-neg 8395
This theorem is referenced by:  ivthdich  15447
  Copyright terms: Public domain W3C validator