Theorem ltaprlem 7975

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 7970	. . . 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 533	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → 𝐶 ∈ P)
4		ltrelpr 7862	. . . . . . . . . 10 ⊢ <P ⊆ (P × P)
5	4	brel 4822	. . . . . . . . 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 7894	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ P ∧ 𝐴 ∈ P) → (𝐶 +P 𝐴) ∈ P)
10	3, 8, 9	syl2anc 415	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P 𝐴) ∈ P)
11		simprl 535	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → 𝑥 ∈ P)
12		ltaddpr 7954	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 +P 𝐴) ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → (𝐶 +P 𝐴)<P ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥))
13	10, 11, 12	syl2anc 415	. . . 4 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P 𝐴)<P ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥))
14		addassprg 7936	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ P ∧ 𝐴 ∈ P ∧ 𝑥 ∈ P) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
15	3, 8, 11, 14	syl3anc 1278	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)))
16		oveq2 6083	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 +P 𝑥) = 𝐵 → (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)) = (𝐶 +P 𝐵))
17	16	ad2antll 495	. . . . 5 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P (𝐴 +P 𝑥)) = (𝐶 +P 𝐵))
18	15, 17	eqtrd 2271	. . . 4 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → ((𝐶 +P 𝐴) +P 𝑥) = (𝐶 +P 𝐵))
19	13, 18	breqtrd 4151	. . 3 ⊢ (((𝐴<P 𝐵 ∧ 𝐶 ∈ P) ∧ (𝑥 ∈ P ∧ (𝐴 +P 𝑥) = 𝐵)) → (𝐶 +P 𝐴)<P (𝐶 +P 𝐵))
20	2, 19	rexlimddv 2673	. 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 1402   ∈ wcel 2209  ∃wrex 2529   class class class wbr 4125  (class class class)co 6075  Pcnp 7648   +_P cpp 7650  <_P cltp 7652

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 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4241  ax-sep 4244  ax-nul 4254  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573  ax-setind 4679  ax-iinf 4730

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-int 3966  df-iun 4009  df-br 4126  df-opab 4188  df-mpt 4189  df-tr 4225  df-eprel 4429  df-id 4433  df-po 4436  df-iso 4437  df-iord 4506  df-on 4508  df-suc 4511  df-iom 4733  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-co 4778  df-dm 4779  df-rn 4780  df-res 4781  df-ima 4782  df-iota 5332  df-fun 5374  df-fn 5375  df-f 5376  df-f1 5377  df-fo 5378  df-f1o 5379  df-fv 5380  df-ov 6078  df-oprab 6079  df-mpo 6080  df-1st 6364  df-2nd 6365  df-recs 6566  df-irdg 6631  df-1o 6677  df-2o 6678  df-oadd 6681  df-omul 6682  df-er 6797  df-ec 6799  df-qs 6803  df-ni 7661  df-pli 7662  df-mi 7663  df-lti 7664  df-plpq 7701  df-mpq 7702  df-enq 7704  df-nqqs 7705  df-plqqs 7706  df-mqqs 7707  df-1nqqs 7708  df-rq 7709  df-ltnqqs 7710  df-enq0 7781  df-nq0 7782  df-0nq0 7783  df-plq0 7784  df-mq0 7785  df-inp 7823  df-iplp 7825  df-iltp 7827

This theorem is referenced by:  ltaprg  7976