Theorem elinp 7306

Description: Membership in positive reals. (Contributed by Jim Kingdon, 27-Sep-2019.)

Assertion

Ref	Expression
elinp	⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ↔ (((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈)))))

Distinct variable groups:   𝑟,𝑞,𝐿   𝑈,𝑞,𝑟

Proof of Theorem elinp

Dummy variables 𝑢 𝑙 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		npsspw 7303	. . . . 5 ⊢ P ⊆ (𝒫 Q × 𝒫 Q)
2	1	sseli 3098	. . . 4 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → ⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q))
3		opelxp 4577	. . . 4 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q) ↔ (𝐿 ∈ 𝒫 Q ∧ 𝑈 ∈ 𝒫 Q))
4	2, 3	sylib 121	. . 3 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → (𝐿 ∈ 𝒫 Q ∧ 𝑈 ∈ 𝒫 Q))
5		elex 2700	. . . 4 ⊢ (𝐿 ∈ 𝒫 Q → 𝐿 ∈ V)
6		elex 2700	. . . 4 ⊢ (𝑈 ∈ 𝒫 Q → 𝑈 ∈ V)
7	5, 6	anim12i 336	. . 3 ⊢ ((𝐿 ∈ 𝒫 Q ∧ 𝑈 ∈ 𝒫 Q) → (𝐿 ∈ V ∧ 𝑈 ∈ V))
8	4, 7	syl 14	. 2 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → (𝐿 ∈ V ∧ 𝑈 ∈ V))
9		nqex 7195	. . . . 5 ⊢ Q ∈ V
10	9	ssex 4073	. . . 4 ⊢ (𝐿 ⊆ Q → 𝐿 ∈ V)
11	9	ssex 4073	. . . 4 ⊢ (𝑈 ⊆ Q → 𝑈 ∈ V)
12	10, 11	anim12i 336	. . 3 ⊢ ((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q) → (𝐿 ∈ V ∧ 𝑈 ∈ V))
13	12	ad2antrr 480	. 2 ⊢ ((((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈)))) → (𝐿 ∈ V ∧ 𝑈 ∈ V))
14		df-inp 7298	. . . 4 ⊢ P = {⟨𝑙, 𝑢⟩ ∣ (((𝑙 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝑙 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝑙 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝑙 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝑙 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢))))}
15	14	eleq2i 2207	. . 3 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ↔ ⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ {⟨𝑙, 𝑢⟩ ∣ (((𝑙 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝑙 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝑙 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝑙 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝑙 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢))))})
16		sseq1 3125	. . . . . . 7 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (𝑙 ⊆ Q ↔ 𝐿 ⊆ Q))
17	16	anbi1d 461	. . . . . 6 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑙 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ↔ (𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q)))
18		eleq2 2204	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (𝑞 ∈ 𝑙 ↔ 𝑞 ∈ 𝐿))
19	18	rexbidv 2439	. . . . . . 7 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝑙 ↔ ∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿))
20	19	anbi1d 461	. . . . . 6 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝑙 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢) ↔ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢)))
21	17, 20	anbi12d 465	. . . . 5 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (((𝑙 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝑙 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢)) ↔ ((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢))))
22		eleq2 2204	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (𝑟 ∈ 𝑙 ↔ 𝑟 ∈ 𝐿))
23	22	anbi2d 460	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙) ↔ (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)))
24	23	rexbidv 2439	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙) ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)))
25	18, 24	bibi12d 234	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑞 ∈ 𝑙 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙)) ↔ (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿))))
26	25	ralbidv 2438	. . . . . . 7 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝑙 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙)) ↔ ∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿))))
27	26	anbi1d 461	. . . . . 6 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝑙 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢))) ↔ (∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢)))))
28	18	anbi1d 461	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑞 ∈ 𝑙 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢)))
29	28	notbid 657	. . . . . . 7 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (¬ (𝑞 ∈ 𝑙 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢)))
30	29	ralbidv 2438	. . . . . 6 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝑙 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢)))
31	18	orbi1d 781	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑞 ∈ 𝑙 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢) ↔ (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢)))
32	31	imbi2d 229	. . . . . . 7 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝑙 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢)) ↔ (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢))))
33	32	2ralbidv 2462	. . . . . 6 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝑙 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢)) ↔ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢))))
34	27, 30, 33	3anbi123d 1291	. . . . 5 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝑙 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝑙 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝑙 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢))) ↔ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢)))))
35	21, 34	anbi12d 465	. . . 4 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((((𝑙 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝑙 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝑙 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝑙 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝑙 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢)))) ↔ (((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢))))))
36		sseq1 3125	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (𝑢 ⊆ Q ↔ 𝑈 ⊆ Q))
37	36	anbi2d 460	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ↔ (𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q)))
38		eleq2 2204	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ 𝑟 ∈ 𝑈))
39	38	rexbidv 2439	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈))
40	39	anbi2d 460	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢) ↔ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈)))
41	37, 40	anbi12d 465	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢)) ↔ ((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈))))
42		eleq2 2204	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (𝑞 ∈ 𝑢 ↔ 𝑞 ∈ 𝑈))
43	42	anbi2d 460	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈)))
44	43	rexbidv 2439	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈)))
45	38, 44	bibi12d 234	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢)) ↔ (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))))
46	45	ralbidv 2438	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢)) ↔ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))))
47	46	anbi2d 460	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢))) ↔ (∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈)))))
48	42	anbi2d 460	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈)))
49	48	notbid 657	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈)))
50	49	ralbidv 2438	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈)))
51	38	orbi2d 780	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢) ↔ (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈)))
52	51	imbi2d 229	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢)) ↔ (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈))))
53	52	2ralbidv 2462	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢)) ↔ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈))))
54	47, 50, 53	3anbi123d 1291	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢))) ↔ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈)))))
55	41, 54	anbi12d 465	. . . 4 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢)))) ↔ (((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈))))))
56	35, 55	opelopabg 4198	. . 3 ⊢ ((𝐿 ∈ V ∧ 𝑈 ∈ V) → (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ {⟨𝑙, 𝑢⟩ ∣ (((𝑙 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝑙 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝑙 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝑙 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝑙 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢))))} ↔ (((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈))))))
57	15, 56	syl5bb 191	. 2 ⊢ ((𝐿 ∈ V ∧ 𝑈 ∈ V) → (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ↔ (((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈))))))
58	8, 13, 57	pm5.21nii 694	1 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ↔ (((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈)))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 698   ∧ w3a 963   = wceq 1332   ∈ wcel 1481  ∀wral 2417  ∃wrex 2418  Vcvv 2689   ⊆ wss 3076  𝒫 cpw 3515  ⟨cop 3535   class class class wbr 3937  {copab 3996   × cxp 4545  Qcnq 7112   <_Q cltq 7117  Pcnp 7123

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 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-coll 4051  ax-sep 4054  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-iinf 4510

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 965  df-tru 1335  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-csb 3008  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-int 3780  df-iun 3823  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-id 4223  df-iom 4513  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-rn 4558  df-res 4559  df-ima 4560  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fn 5134  df-f 5135  df-f1 5136  df-fo 5137  df-f1o 5138  df-fv 5139  df-qs 6443  df-ni 7136  df-nqqs 7180  df-inp 7298

This theorem is referenced by:  elnp1st2nd  7308  prml  7309  prmu  7310  prssnql  7311  prssnqu  7312  prcdnql  7316  prcunqu  7317  prltlu  7319  prnmaxl  7320  prnminu  7321  prloc  7323  prdisj  7324  nqprxx  7378  suplocexprlemex  7554