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

Theorem map2psrprg 8018
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 7951 . . . . . . 7 <R ⊆ (R × R)
21brel 4776 . . . . . 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 7965 . . . . . . . 8 -1RR
76a1i 9 . . . . . . 7 ((𝐶R𝐴R) → -1RR)
8 simpl 109 . . . . . . . . 9 ((𝐶R𝐴R) → 𝐶R)
9 mulclsr 7967 . . . . . . . . 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 7966 . . . . . . . 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 7983 . . . . . . 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 1271 . . . . . 6 ((𝐶R𝐴R) → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ↔ (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴))))
16 pn0sr 7984 . . . . . . . . . . 11 (𝐶R → (𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) = 0R)
1716oveq1d 6028 . . . . . . . . . 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 7969 . . . . . . . . . 10 ((𝐶R ∧ (𝐶 ·R -1R) ∈ R𝐴R) → ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
208, 10, 11, 19syl3anc 1271 . . . . . . . . 9 ((𝐶R𝐴R) → ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
21 0r 7963 . . . . . . . . . . 11 0RR
2221a1i 9 . . . . . . . . . 10 ((𝐶R𝐴R) → 0RR)
23 addcomsrg 7968 . . . . . . . . . 10 ((0RR𝐴R) → (0R +R 𝐴) = (𝐴 +R 0R))
2422, 11, 23syl2anc 411 . . . . . . . . 9 ((𝐶R𝐴R) → (0R +R 𝐴) = (𝐴 +R 0R))
2518, 20, 243eqtr3d 2270 . . . . . . . 8 ((𝐶R𝐴R) → (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) = (𝐴 +R 0R))
26 0idsr 7980 . . . . . . . . 9 (𝐴R → (𝐴 +R 0R) = 𝐴)
2726adantl 277 . . . . . . . 8 ((𝐶R𝐴R) → (𝐴 +R 0R) = 𝐴)
2825, 27eqtrd 2262 . . . . . . 7 ((𝐶R𝐴R) → (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) = 𝐴)
2928breq2d 4098 . . . . . 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 7940 . . . . . . . 8 R = ((P × P) / ~R )
34 breq2 4090 . . . . . . . . 9 ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ -1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
35 eqeq2 2239 . . . . . . . . . 10 ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
3635rexbidv 2531 . . . . . . . . 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 7946 . . . . . . . . . . . 12 -1R = [⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R
3938breq1i 4093 . . . . . . . . . . 11 (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ [⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R )
40 1pr 7767 . . . . . . . . . . . . . . 15 1PP
41 addassprg 7792 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1PP ∧ 1PP𝑦P) → ((1P +P 1P) +P 𝑦) = (1P +P (1P +P 𝑦)))
4240, 40, 41mp3an12 1361 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦P → ((1P +P 1P) +P 𝑦) = (1P +P (1P +P 𝑦)))
4342breq2d 4098 . . . . . . . . . . . . 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 7750 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1PP ∧ 1PP) → (1P +P 1P) ∈ P)
4640, 40, 45mp2an 426 . . . . . . . . . . . . 13 (1P +P 1P) ∈ P
47 ltsrprg 7960 . . . . . . . . . . . . 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 7750 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1PP𝑦P) → (1P +P 𝑦) ∈ P)
5350, 51, 52syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦P𝑧P) → (1P +P 𝑦) ∈ P)
54 ltaprg 7832 . . . . . . . . . . . . 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 1271 . . . . . . . . . . . 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 7826 . . . . . . . . . 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 7949 . . . . . . . . . . . . 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 7791 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧P𝑥P) → (𝑧 +P 𝑥) = (𝑥 +P 𝑧))
6562, 63, 64syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥P ∧ (𝑦P𝑧P)) → (𝑧 +P 𝑥) = (𝑥 +P 𝑧))
6665eqeq1d 2238 . . . . . . . . . . . 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 2527 . . . . . . . . 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 6786 . . . . . . 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 6021 . . . . . . . . 9 ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
7473, 28sylan9eqr 2284 . . . . . . . 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 2631 . . . . . 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 8017 . . . . 5 ((𝑥P𝐶R) → (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ))
82 breq2 4090 . . . . 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 2648 . 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 1395  wcel 2200  wrex 2509  cop 3670   class class class wbr 4086  (class class class)co 6013  [cec 6695  Pcnp 7504  1Pc1p 7505   +P cpp 7506  <P cltp 7508   ~R cer 7509  Rcnr 7510  0Rc0r 7511  -1Rcm1r 7513   +R cplr 7514   ·R cmr 7515   <R cltr 7516
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 4202  ax-sep 4205  ax-nul 4213  ax-pow 4262  ax-pr 4297  ax-un 4528  ax-setind 4633  ax-iinf 4684
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 2802  df-sbc 3030  df-csb 3126  df-dif 3200  df-un 3202  df-in 3204  df-ss 3211  df-nul 3493  df-pw 3652  df-sn 3673  df-pr 3674  df-op 3676  df-uni 3892  df-int 3927  df-iun 3970  df-br 4087  df-opab 4149  df-mpt 4150  df-tr 4186  df-eprel 4384  df-id 4388  df-po 4391  df-iso 4392  df-iord 4461  df-on 4463  df-suc 4466  df-iom 4687  df-xp 4729  df-rel 4730  df-cnv 4731  df-co 4732  df-dm 4733  df-rn 4734  df-res 4735  df-ima 4736  df-iota 5284  df-fun 5326  df-fn 5327  df-f 5328  df-f1 5329  df-fo 5330  df-f1o 5331  df-fv 5332  df-ov 6016  df-oprab 6017  df-mpo 6018  df-1st 6298  df-2nd 6299  df-recs 6466  df-irdg 6531  df-1o 6577  df-2o 6578  df-oadd 6581  df-omul 6582  df-er 6697  df-ec 6699  df-qs 6703  df-ni 7517  df-pli 7518  df-mi 7519  df-lti 7520  df-plpq 7557  df-mpq 7558  df-enq 7560  df-nqqs 7561  df-plqqs 7562  df-mqqs 7563  df-1nqqs 7564  df-rq 7565  df-ltnqqs 7566  df-enq0 7637  df-nq0 7638  df-0nq0 7639  df-plq0 7640  df-mq0 7641  df-inp 7679  df-i1p 7680  df-iplp 7681  df-imp 7682  df-iltp 7683  df-enr 7939  df-nr 7940  df-plr 7941  df-mr 7942  df-ltr 7943  df-0r 7944  df-1r 7945  df-m1r 7946
This theorem is referenced by:  suplocsrlemb  8019  suplocsrlempr  8020  suplocsrlem  8021
  Copyright terms: Public domain W3C validator