Theorem elinp 7693

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 7690	. . . . 5 ⊢ P ⊆ (𝒫 Q × 𝒫 Q)
2	1	sseli 3223	. . . 4 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → ⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q))
3		opelxp 4755	. . . 4 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ (𝒫 Q × 𝒫 Q) ↔ (𝐿 ∈ 𝒫 Q ∧ 𝑈 ∈ 𝒫 Q))
4	2, 3	sylib 122	. . 3 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → (𝐿 ∈ 𝒫 Q ∧ 𝑈 ∈ 𝒫 Q))
5		elex 2814	. . . 4 ⊢ (𝐿 ∈ 𝒫 Q → 𝐿 ∈ V)
6		elex 2814	. . . 4 ⊢ (𝑈 ∈ 𝒫 Q → 𝑈 ∈ V)
7	5, 6	anim12i 338	. . 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 7582	. . . . 5 ⊢ Q ∈ V
10	9	ssex 4226	. . . 4 ⊢ (𝐿 ⊆ Q → 𝐿 ∈ V)
11	9	ssex 4226	. . . 4 ⊢ (𝑈 ⊆ Q → 𝑈 ∈ V)
12	10, 11	anim12i 338	. . 3 ⊢ ((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q) → (𝐿 ∈ V ∧ 𝑈 ∈ V))
13	12	ad2antrr 488	. 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 7685	. . . 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 2298	. . 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 3250	. . . . . . 7 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (𝑙 ⊆ Q ↔ 𝐿 ⊆ Q))
17	16	anbi1d 465	. . . . . 6 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑙 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ↔ (𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q)))
18		eleq2 2295	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (𝑞 ∈ 𝑙 ↔ 𝑞 ∈ 𝐿))
19	18	rexbidv 2533	. . . . . . 7 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝑙 ↔ ∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿))
20	19	anbi1d 465	. . . . . 6 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝑙 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢) ↔ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢)))
21	17, 20	anbi12d 473	. . . . 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 2295	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (𝑟 ∈ 𝑙 ↔ 𝑟 ∈ 𝐿))
23	22	anbi2d 464	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙) ↔ (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)))
24	23	rexbidv 2533	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙) ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)))
25	18, 24	bibi12d 235	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑞 ∈ 𝑙 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝑙)) ↔ (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿))))
26	25	ralbidv 2532	. . . . . . 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 465	. . . . . 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 465	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑞 ∈ 𝑙 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢)))
29	28	notbid 673	. . . . . . 7 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (¬ (𝑞 ∈ 𝑙 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢)))
30	29	ralbidv 2532	. . . . . 6 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → (∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝑙 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢)))
31	18	orbi1d 798	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑞 ∈ 𝑙 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢) ↔ (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢)))
32	31	imbi2d 230	. . . . . . 7 ⊢ (𝑙 = 𝐿 → ((𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝑙 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢)) ↔ (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢))))
33	32	2ralbidv 2556	. . . . . 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 1348	. . . . 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 473	. . . 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 3250	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (𝑢 ⊆ Q ↔ 𝑈 ⊆ Q))
37	36	anbi2d 464	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑢 ⊆ Q) ↔ (𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q)))
38		eleq2 2295	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (𝑟 ∈ 𝑢 ↔ 𝑟 ∈ 𝑈))
39	38	rexbidv 2533	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈))
40	39	anbi2d 464	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑢) ↔ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈)))
41	37, 40	anbi12d 473	. . . . 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 2295	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (𝑞 ∈ 𝑢 ↔ 𝑞 ∈ 𝑈))
43	42	anbi2d 464	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈)))
44	43	rexbidv 2533	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈)))
45	38, 44	bibi12d 235	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑟 ∈ 𝑢 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢)) ↔ (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))))
46	45	ralbidv 2532	. . . . . . 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 464	. . . . . 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 464	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈)))
49	48	notbid 673	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈)))
50	49	ralbidv 2532	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑢) ↔ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈)))
51	38	orbi2d 797	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢) ↔ (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈)))
52	51	imbi2d 230	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑢)) ↔ (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈))))
53	52	2ralbidv 2556	. . . . . 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 1348	. . . . 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 473	. . . 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 4362	. . 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	bitrid 192	. 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 711	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 104   ↔ wb 105   ∨ wo 715   ∧ w3a 1004   = wceq 1397   ∈ wcel 2202  ∀wral 2510  ∃wrex 2511  Vcvv 2802   ⊆ wss 3200  𝒫 cpw 3652  ⟨cop 3672   class class class wbr 4088  {copab 4149   × cxp 4723  Qcnq 7499   <_Q cltq 7504  Pcnp 7510

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 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-iinf 4686

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1006  df-tru 1400  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-id 4390  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-qs 6707  df-ni 7523  df-nqqs 7567  df-inp 7685

This theorem is referenced by:  elnp1st2nd  7695  prml  7696  prmu  7697  prssnql  7698  prssnqu  7699  prcdnql  7703  prcunqu  7704  prltlu  7706  prnmaxl  7707  prnminu  7708  prloc  7710  prdisj  7711  nqprxx  7765  suplocexprlemex  7941