Theorem ltaprlem 7801

Description: Lemma for Proposition 9-3.5(v) of [Gleason] p. 123. (Contributed by NM, 8-Apr-1996.)

Assertion

Ref	Expression
ltaprlem	⊢ (𝐶 ∈ P → (𝐴<P 𝐵 → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)))

Proof of Theorem ltaprlem

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ltexpri 7796	. . . 4 ⊢ (𝐴<P 𝐵 → ∃𝑥 ∈ P (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)
2	1	adantr 276	. . 3 ⊢ ((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) → ∃𝑥 ∈ P (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)
3		simplr 528	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → 𝐶 ∈ P)
4		ltrelpr 7688	. . . . . . . . . 10 ⊢ <P ⊆ (P × P)
5	4	brel 4770	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴<P 𝐵 → (𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P))
6	5	simpld 112	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴<P 𝐵 → 𝐴 ∈ P)
7	6	adantr 276	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) → 𝐴 ∈ P)
8	7	adantr 276	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → 𝐴 ∈ P)
9		addclpr 7720	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ P ∧ 𝐴 ∈ P) → (𝐶 +P 𝐴) ∈ P)
10	3, 8, 9	syl2anc 411	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P 𝐴) ∈ P)
11		simprl 529	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → 𝑥 ∈ P)
12		ltaddpr 7780	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 +P 𝐴) ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → (𝐶 +P 𝐴)<P ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥))
13	10, 11, 12	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P 𝐴)<P ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥))
14		addassprg 7762	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ P ∧ 𝐴 ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
15	3, 8, 11, 14	syl3anc 1271	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
16		oveq2 6008	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 +P 𝑥) = 𝐵 → (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)) = (𝐶 +P 𝐵))
17	16	ad2antll 491	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)) = (𝐶 +P 𝐵))
18	15, 17	eqtrd 2262	. . . 4 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))
19	13, 18	breqtrd 4108	. . 3 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵))
20	2, 19	rexlimddv 2653	. 2 ⊢ ((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵))
21	20	expcom 116	1 ⊢ (𝐶 ∈ P → (𝐴<P 𝐵 → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1395   ∈ wcel 2200  ∃wrex 2509   class class class wbr 4082  (class class class)co 6000  Pcnp 7474   +_P cpp 7476  <_P cltp 7478

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 4198  ax-sep 4201  ax-nul 4209  ax-pow 4257  ax-pr 4292  ax-un 4523  ax-setind 4628  ax-iinf 4679

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 3888  df-int 3923  df-iun 3966  df-br 4083  df-opab 4145  df-mpt 4146  df-tr 4182  df-eprel 4379  df-id 4383  df-po 4386  df-iso 4387  df-iord 4456  df-on 4458  df-suc 4461  df-iom 4682  df-xp 4724  df-rel 4725  df-cnv 4726  df-co 4727  df-dm 4728  df-rn 4729  df-res 4730  df-ima 4731  df-iota 5277  df-fun 5319  df-fn 5320  df-f 5321  df-f1 5322  df-fo 5323  df-f1o 5324  df-fv 5325  df-ov 6003  df-oprab 6004  df-mpo 6005  df-1st 6284  df-2nd 6285  df-recs 6449  df-irdg 6514  df-1o 6560  df-2o 6561  df-oadd 6564  df-omul 6565  df-er 6678  df-ec 6680  df-qs 6684  df-ni 7487  df-pli 7488  df-mi 7489  df-lti 7490  df-plpq 7527  df-mpq 7528  df-enq 7530  df-nqqs 7531  df-plqqs 7532  df-mqqs 7533  df-1nqqs 7534  df-rq 7535  df-ltnqqs 7536  df-enq0 7607  df-nq0 7608  df-0nq0 7609  df-plq0 7610  df-mq0 7611  df-inp 7649  df-iplp 7651  df-iltp 7653

This theorem is referenced by:  ltaprg  7802