Theorem ltaprg 7732

Description: Ordering property of addition. Proposition 9-3.5(v) of [Gleason] p. 123. (Contributed by Jim Kingdon, 26-Dec-2019.)

Assertion

Ref	Expression
ltaprg	⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) → (𝐴<P 𝐵 ↔ (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)))

Proof of Theorem ltaprg

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ltaprlem 7731	. . 3 ⊢ (𝐶 ∈ P → (𝐴<P 𝐵 → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)))
2	1	3ad2ant3 1023	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) → (𝐴<P 𝐵 → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)))
3		ltexpri 7726	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵) → ∃𝑥 ∈ P ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))
4	3	adantl 277	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)) → ∃𝑥 ∈ P ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))
5		simpl1 1003	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → 𝐴 ∈ P)
6		simprl 529	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → 𝑥 ∈ P)
7		ltaddpr 7710	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → 𝐴<P (𝐴 +P 𝑥))
8	5, 6, 7	syl2anc 411	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → 𝐴<P (𝐴 +P 𝑥))
9		addassprg 7692	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐶 ∈ P ∧ 𝐴 ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
10	9	3com12 1210	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
11	10	3expa 1206	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ 𝑥 ∈ P) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
12	11	adantrr 479	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
13		simprr 531	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))
14	12, 13	eqtr3d 2240	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)) = (𝐶 +P 𝐵))
15	14	3adantl2 1157	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)) = (𝐶 +P 𝐵))
16		simpl3 1005	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → 𝐶 ∈ P)
17		addclpr 7650	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → (𝐴 +P 𝑥) ∈ P)
18	5, 6, 17	syl2anc 411	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → (𝐴 +P 𝑥) ∈ P)
19		simpl2 1004	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → 𝐵 ∈ P)
20		addcanprg 7729	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) → ((𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)) = (𝐶 +P 𝐵) → (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵))
21	16, 18, 19, 20	syl3anc 1250	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → ((𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)) = (𝐶 +P 𝐵) → (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵))
22	15, 21	mpd 13	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)
23	8, 22	breqtrd 4070	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → 𝐴<P 𝐵)
24	23	adantlr 477	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → 𝐴<P 𝐵)
25	4, 24	rexlimddv 2628	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)) → 𝐴<P 𝐵)
26	25	ex 115	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) → ((𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵) → 𝐴<P 𝐵))
27	2, 26	impbid 129	1 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) → (𝐴<P 𝐵 ↔ (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 981   = wceq 1373   ∈ wcel 2176  ∃wrex 2485   class class class wbr 4044  (class class class)co 5944  Pcnp 7404   +_P cpp 7406  <_P cltp 7408

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 615  ax-in2 616  ax-io 711  ax-5 1470  ax-7 1471  ax-gen 1472  ax-ie1 1516  ax-ie2 1517  ax-8 1527  ax-10 1528  ax-11 1529  ax-i12 1530  ax-bndl 1532  ax-4 1533  ax-17 1549  ax-i9 1553  ax-ial 1557  ax-i5r 1558  ax-13 2178  ax-14 2179  ax-ext 2187  ax-coll 4159  ax-sep 4162  ax-nul 4170  ax-pow 4218  ax-pr 4253  ax-un 4480  ax-setind 4585  ax-iinf 4636

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 837  df-3or 982  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1484  df-sb 1786  df-eu 2057  df-mo 2058  df-clab 2192  df-cleq 2198  df-clel 2201  df-nfc 2337  df-ne 2377  df-ral 2489  df-rex 2490  df-reu 2491  df-rab 2493  df-v 2774  df-sbc 2999  df-csb 3094  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-nul 3461  df-pw 3618  df-sn 3639  df-pr 3640  df-op 3642  df-uni 3851  df-int 3886  df-iun 3929  df-br 4045  df-opab 4106  df-mpt 4107  df-tr 4143  df-eprel 4336  df-id 4340  df-po 4343  df-iso 4344  df-iord 4413  df-on 4415  df-suc 4418  df-iom 4639  df-xp 4681  df-rel 4682  df-cnv 4683  df-co 4684  df-dm 4685  df-rn 4686  df-res 4687  df-ima 4688  df-iota 5232  df-fun 5273  df-fn 5274  df-f 5275  df-f1 5276  df-fo 5277  df-f1o 5278  df-fv 5279  df-ov 5947  df-oprab 5948  df-mpo 5949  df-1st 6226  df-2nd 6227  df-recs 6391  df-irdg 6456  df-1o 6502  df-2o 6503  df-oadd 6506  df-omul 6507  df-er 6620  df-ec 6622  df-qs 6626  df-ni 7417  df-pli 7418  df-mi 7419  df-lti 7420  df-plpq 7457  df-mpq 7458  df-enq 7460  df-nqqs 7461  df-plqqs 7462  df-mqqs 7463  df-1nqqs 7464  df-rq 7465  df-ltnqqs 7466  df-enq0 7537  df-nq0 7538  df-0nq0 7539  df-plq0 7540  df-mq0 7541  df-inp 7579  df-iplp 7581  df-iltp 7583

This theorem is referenced by:  prplnqu  7733  addextpr  7734  caucvgprlemcanl  7757  caucvgprprlemnkltj  7802  caucvgprprlemnbj  7806  caucvgprprlemmu  7808  caucvgprprlemloc  7816  caucvgprprlemexbt  7819  caucvgprprlemexb  7820  caucvgprprlemaddq  7821  caucvgprprlem1  7822  caucvgprprlem2  7823  ltsrprg  7860  gt0srpr  7861  lttrsr  7875  ltsosr  7877  ltasrg  7883  prsrlt  7900  ltpsrprg  7916  map2psrprg  7918