ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  map2psrprg GIF version

Theorem map2psrprg 7865
Description: Equivalence for positive signed real. (Contributed by NM, 17-May-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
map2psrprg (𝐶R → ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 ↔ ∃𝑥P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐶

Proof of Theorem map2psrprg
Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ltrelsr 7798 . . . . . . 7 <R ⊆ (R × R)
21brel 4711 . . . . . 6 ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 → ((𝐶 +R -1R) ∈ R𝐴R))
32simprd 114 . . . . 5 ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴𝐴R)
43anim2i 342 . . . 4 ((𝐶R ∧ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴) → (𝐶R𝐴R))
5 simpr 110 . . . 4 ((𝐶R ∧ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴) → (𝐶 +R -1R) <R 𝐴)
6 m1r 7812 . . . . . . . 8 -1RR
76a1i 9 . . . . . . 7 ((𝐶R𝐴R) → -1RR)
8 simpl 109 . . . . . . . . 9 ((𝐶R𝐴R) → 𝐶R)
9 mulclsr 7814 . . . . . . . . 9 ((𝐶R ∧ -1RR) → (𝐶 ·R -1R) ∈ R)
108, 7, 9syl2anc 411 . . . . . . . 8 ((𝐶R𝐴R) → (𝐶 ·R -1R) ∈ R)
11 simpr 110 . . . . . . . 8 ((𝐶R𝐴R) → 𝐴R)
12 addclsr 7813 . . . . . . . 8 (((𝐶 ·R -1R) ∈ R𝐴R) → ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R)
1310, 11, 12syl2anc 411 . . . . . . 7 ((𝐶R𝐴R) → ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R)
14 ltasrg 7830 . . . . . . 7 ((-1RR ∧ ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R𝐶R) → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ↔ (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴))))
157, 13, 8, 14syl3anc 1249 . . . . . 6 ((𝐶R𝐴R) → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ↔ (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴))))
16 pn0sr 7831 . . . . . . . . . . 11 (𝐶R → (𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) = 0R)
1716oveq1d 5933 . . . . . . . . . 10 (𝐶R → ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (0R +R 𝐴))
1817adantr 276 . . . . . . . . 9 ((𝐶R𝐴R) → ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (0R +R 𝐴))
19 addasssrg 7816 . . . . . . . . . 10 ((𝐶R ∧ (𝐶 ·R -1R) ∈ R𝐴R) → ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
208, 10, 11, 19syl3anc 1249 . . . . . . . . 9 ((𝐶R𝐴R) → ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
21 0r 7810 . . . . . . . . . . 11 0RR
2221a1i 9 . . . . . . . . . 10 ((𝐶R𝐴R) → 0RR)
23 addcomsrg 7815 . . . . . . . . . 10 ((0RR𝐴R) → (0R +R 𝐴) = (𝐴 +R 0R))
2422, 11, 23syl2anc 411 . . . . . . . . 9 ((𝐶R𝐴R) → (0R +R 𝐴) = (𝐴 +R 0R))
2518, 20, 243eqtr3d 2234 . . . . . . . 8 ((𝐶R𝐴R) → (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) = (𝐴 +R 0R))
26 0idsr 7827 . . . . . . . . 9 (𝐴R → (𝐴 +R 0R) = 𝐴)
2726adantl 277 . . . . . . . 8 ((𝐶R𝐴R) → (𝐴 +R 0R) = 𝐴)
2825, 27eqtrd 2226 . . . . . . 7 ((𝐶R𝐴R) → (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) = 𝐴)
2928breq2d 4041 . . . . . 6 ((𝐶R𝐴R) → ((𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) ↔ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
3015, 29bitrd 188 . . . . 5 ((𝐶R𝐴R) → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ↔ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
316, 9mpan2 425 . . . . . . . 8 (𝐶R → (𝐶 ·R -1R) ∈ R)
3231, 12sylan 283 . . . . . . 7 ((𝐶R𝐴R) → ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R)
33 df-nr 7787 . . . . . . . 8 R = ((P × P) / ~R )
34 breq2 4033 . . . . . . . . 9 ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ -1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
35 eqeq2 2203 . . . . . . . . . 10 ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
3635rexbidv 2495 . . . . . . . . 9 ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (∃𝑥P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ ∃𝑥P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
3734, 36imbi12d 234 . . . . . . . 8 ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ((-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R → ∃𝑥P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ) ↔ (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴))))
38 df-m1r 7793 . . . . . . . . . . . 12 -1R = [⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R
3938breq1i 4036 . . . . . . . . . . 11 (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ [⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R )
40 1pr 7614 . . . . . . . . . . . . . . 15 1PP
41 addassprg 7639 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1PP ∧ 1PP𝑦P) → ((1P +P 1P) +P 𝑦) = (1P +P (1P +P 𝑦)))
4240, 40, 41mp3an12 1338 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦P → ((1P +P 1P) +P 𝑦) = (1P +P (1P +P 𝑦)))
4342breq2d 4041 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦P → ((1P +P 𝑧)<P ((1P +P 1P) +P 𝑦) ↔ (1P +P 𝑧)<P (1P +P (1P +P 𝑦))))
4443adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦P𝑧P) → ((1P +P 𝑧)<P ((1P +P 1P) +P 𝑦) ↔ (1P +P 𝑧)<P (1P +P (1P +P 𝑦))))
45 addclpr 7597 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1PP ∧ 1PP) → (1P +P 1P) ∈ P)
4640, 40, 45mp2an 426 . . . . . . . . . . . . 13 (1P +P 1P) ∈ P
47 ltsrprg 7807 . . . . . . . . . . . . 13 (((1PP ∧ (1P +P 1P) ∈ P) ∧ (𝑦P𝑧P)) → ([⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (1P +P 𝑧)<P ((1P +P 1P) +P 𝑦)))
4840, 46, 47mpanl12 436 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦P𝑧P) → ([⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (1P +P 𝑧)<P ((1P +P 1P) +P 𝑦)))
49 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦P𝑧P) → 𝑧P)
5040a1i 9 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦P𝑧P) → 1PP)
51 simpl 109 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦P𝑧P) → 𝑦P)
52 addclpr 7597 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1PP𝑦P) → (1P +P 𝑦) ∈ P)
5350, 51, 52syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦P𝑧P) → (1P +P 𝑦) ∈ P)
54 ltaprg 7679 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧P ∧ (1P +P 𝑦) ∈ P ∧ 1PP) → (𝑧<P (1P +P 𝑦) ↔ (1P +P 𝑧)<P (1P +P (1P +P 𝑦))))
5549, 53, 50, 54syl3anc 1249 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦P𝑧P) → (𝑧<P (1P +P 𝑦) ↔ (1P +P 𝑧)<P (1P +P (1P +P 𝑦))))
5644, 48, 553bitr4d 220 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦P𝑧P) → ([⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R𝑧<P (1P +P 𝑦)))
5739, 56bitrid 192 . . . . . . . . . 10 ((𝑦P𝑧P) → (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R𝑧<P (1P +P 𝑦)))
58 ltexpri 7673 . . . . . . . . . 10 (𝑧<P (1P +P 𝑦) → ∃𝑥P (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦))
5957, 58biimtrdi 163 . . . . . . . . 9 ((𝑦P𝑧P) → (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R → ∃𝑥P (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦)))
60 enreceq 7796 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥P ∧ 1PP) ∧ (𝑦P𝑧P)) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑥 +P 𝑧) = (1P +P 𝑦)))
6140, 60mpanl2 435 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥P ∧ (𝑦P𝑧P)) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑥 +P 𝑧) = (1P +P 𝑦)))
6249adantl 277 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥P ∧ (𝑦P𝑧P)) → 𝑧P)
63 simpl 109 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑥P ∧ (𝑦P𝑧P)) → 𝑥P)
64 addcomprg 7638 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧P𝑥P) → (𝑧 +P 𝑥) = (𝑥 +P 𝑧))
6562, 63, 64syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥P ∧ (𝑦P𝑧P)) → (𝑧 +P 𝑥) = (𝑥 +P 𝑧))
6665eqeq1d 2202 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥P ∧ (𝑦P𝑧P)) → ((𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦) ↔ (𝑥 +P 𝑧) = (1P +P 𝑦)))
6761, 66bitr4d 191 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥P ∧ (𝑦P𝑧P)) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦)))
6867ancoms 268 . . . . . . . . . 10 (((𝑦P𝑧P) ∧ 𝑥P) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦)))
6968rexbidva 2491 . . . . . . . . 9 ((𝑦P𝑧P) → (∃𝑥P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ ∃𝑥P (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦)))
7059, 69sylibrd 169 . . . . . . . 8 ((𝑦P𝑧P) → (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R → ∃𝑥P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ))
7133, 37, 70ecoptocl 6676 . . . . . . 7 (((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
7232, 71syl 14 . . . . . 6 ((𝐶R𝐴R) → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
73 oveq2 5926 . . . . . . . . 9 ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
7473, 28sylan9eqr 2248 . . . . . . . 8 (((𝐶R𝐴R) ∧ [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) → (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴)
7574ex 115 . . . . . . 7 ((𝐶R𝐴R) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
7675reximdv 2595 . . . . . 6 ((𝐶R𝐴R) → (∃𝑥P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
7772, 76syld 45 . . . . 5 ((𝐶R𝐴R) → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
7830, 77sylbird 170 . . . 4 ((𝐶R𝐴R) → ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 → ∃𝑥P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
794, 5, 78sylc 62 . . 3 ((𝐶R ∧ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴) → ∃𝑥P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴)
8079ex 115 . 2 (𝐶R → ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 → ∃𝑥P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
81 mappsrprg 7864 . . . . 5 ((𝑥P𝐶R) → (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ))
82 breq2 4033 . . . . 5 ((𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴 → ((𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) ↔ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
8381, 82syl5ibcom 155 . . . 4 ((𝑥P𝐶R) → ((𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴 → (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
8483ancoms 268 . . 3 ((𝐶R𝑥P) → ((𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴 → (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
8584rexlimdva 2611 . 2 (𝐶R → (∃𝑥P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴 → (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
8680, 85impbid 129 1 (𝐶R → ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 ↔ ∃𝑥P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105   = wceq 1364  wcel 2164  wrex 2473  cop 3621   class class class wbr 4029  (class class class)co 5918  [cec 6585  Pcnp 7351  1Pc1p 7352   +P cpp 7353  <P cltp 7355   ~R cer 7356  Rcnr 7357  0Rc0r 7358  -1Rcm1r 7360   +R cplr 7361   ·R cmr 7362   <R cltr 7363
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 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-nul 4155  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-iinf 4620
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-tr 4128  df-eprel 4320  df-id 4324  df-po 4327  df-iso 4328  df-iord 4397  df-on 4399  df-suc 4402  df-iom 4623  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-1st 6193  df-2nd 6194  df-recs 6358  df-irdg 6423  df-1o 6469  df-2o 6470  df-oadd 6473  df-omul 6474  df-er 6587  df-ec 6589  df-qs 6593  df-ni 7364  df-pli 7365  df-mi 7366  df-lti 7367  df-plpq 7404  df-mpq 7405  df-enq 7407  df-nqqs 7408  df-plqqs 7409  df-mqqs 7410  df-1nqqs 7411  df-rq 7412  df-ltnqqs 7413  df-enq0 7484  df-nq0 7485  df-0nq0 7486  df-plq0 7487  df-mq0 7488  df-inp 7526  df-i1p 7527  df-iplp 7528  df-imp 7529  df-iltp 7530  df-enr 7786  df-nr 7787  df-plr 7788  df-mr 7789  df-ltr 7790  df-0r 7791  df-1r 7792  df-m1r 7793
This theorem is referenced by:  suplocsrlemb  7866  suplocsrlempr  7867  suplocsrlem  7868
  Copyright terms: Public domain W3C validator