Theorem ltaprg 7817

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 7816	. . 3 ⊢ (𝐶 ∈ P → (𝐴<P 𝐵 → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)))
2	1	3ad2ant3 1044	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) → (𝐴<P 𝐵 → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)))
3		ltexpri 7811	. . . . 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 1024	. . . . . . 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 7795	. . . . . . 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 7777	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐶 ∈ P ∧ 𝐴 ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
10	9	3com12 1231	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
11	10	3expa 1227	. . . . . . . . . 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 2264	. . . . . . . 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 1178	. . . . . . 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 1026	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → 𝐶 ∈ P)
17		addclpr 7735	. . . . . . . . 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 1025	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))) → 𝐵 ∈ P)
20		addcanprg 7814	. . . . . . . 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 1271	. . . . . . 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 4109	. . . . 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 2653	. . 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 1002   = wceq 1395   ∈ wcel 2200  ∃wrex 2509   class class class wbr 4083  (class class class)co 6007  Pcnp 7489   +_P cpp 7491  <_P cltp 7493

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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4199  ax-sep 4202  ax-nul 4210  ax-pow 4258  ax-pr 4293  ax-un 4524  ax-setind 4629  ax-iinf 4680

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-tr 4183  df-eprel 4380  df-id 4384  df-po 4387  df-iso 4388  df-iord 4457  df-on 4459  df-suc 4462  df-iom 4683  df-xp 4725  df-rel 4726  df-cnv 4727  df-co 4728  df-dm 4729  df-rn 4730  df-res 4731  df-ima 4732  df-iota 5278  df-fun 5320  df-fn 5321  df-f 5322  df-f1 5323  df-fo 5324  df-f1o 5325  df-fv 5326  df-ov 6010  df-oprab 6011  df-mpo 6012  df-1st 6292  df-2nd 6293  df-recs 6457  df-irdg 6522  df-1o 6568  df-2o 6569  df-oadd 6572  df-omul 6573  df-er 6688  df-ec 6690  df-qs 6694  df-ni 7502  df-pli 7503  df-mi 7504  df-lti 7505  df-plpq 7542  df-mpq 7543  df-enq 7545  df-nqqs 7546  df-plqqs 7547  df-mqqs 7548  df-1nqqs 7549  df-rq 7550  df-ltnqqs 7551  df-enq0 7622  df-nq0 7623  df-0nq0 7624  df-plq0 7625  df-mq0 7626  df-inp 7664  df-iplp 7666  df-iltp 7668

This theorem is referenced by:  prplnqu  7818  addextpr  7819  caucvgprlemcanl  7842  caucvgprprlemnkltj  7887  caucvgprprlemnbj  7891  caucvgprprlemmu  7893  caucvgprprlemloc  7901  caucvgprprlemexbt  7904  caucvgprprlemexb  7905  caucvgprprlemaddq  7906  caucvgprprlem1  7907  caucvgprprlem2  7908  ltsrprg  7945  gt0srpr  7946  lttrsr  7960  ltsosr  7962  ltasrg  7968  prsrlt  7985  ltpsrprg  8001  map2psrprg  8003