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

Theorem map2psrprg 8166
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 8099 . . . . . . 7 <R ⊆ (R × R)
21brel 4825 . . . . . 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 8113 . . . . . . . 8 -1RR
76a1i 9 . . . . . . 7 ((𝐶R𝐴R) → -1RR)
8 simpl 109 . . . . . . . . 9 ((𝐶R𝐴R) → 𝐶R)
9 mulclsr 8115 . . . . . . . . 9 ((𝐶R ∧ -1RR) → (𝐶 ·R -1R) ∈ R)
108, 7, 9syl2anc 415 . . . . . . . 8 ((𝐶R𝐴R) → (𝐶 ·R -1R) ∈ R)
11 simpr 110 . . . . . . . 8 ((𝐶R𝐴R) → 𝐴R)
12 addclsr 8114 . . . . . . . 8 (((𝐶 ·R -1R) ∈ R𝐴R) → ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R)
1310, 11, 12syl2anc 415 . . . . . . 7 ((𝐶R𝐴R) → ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R)
14 ltasrg 8131 . . . . . . 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 1278 . . . . . 6 ((𝐶R𝐴R) → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ↔ (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴))))
16 pn0sr 8132 . . . . . . . . . . 11 (𝐶R → (𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) = 0R)
1716oveq1d 6094 . . . . . . . . . 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 8117 . . . . . . . . . 10 ((𝐶R ∧ (𝐶 ·R -1R) ∈ R𝐴R) → ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
208, 10, 11, 19syl3anc 1278 . . . . . . . . 9 ((𝐶R𝐴R) → ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
21 0r 8111 . . . . . . . . . . 11 0RR
2221a1i 9 . . . . . . . . . 10 ((𝐶R𝐴R) → 0RR)
23 addcomsrg 8116 . . . . . . . . . 10 ((0RR𝐴R) → (0R +R 𝐴) = (𝐴 +R 0R))
2422, 11, 23syl2anc 415 . . . . . . . . 9 ((𝐶R𝐴R) → (0R +R 𝐴) = (𝐴 +R 0R))
2518, 20, 243eqtr3d 2279 . . . . . . . 8 ((𝐶R𝐴R) → (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) = (𝐴 +R 0R))
26 0idsr 8128 . . . . . . . . 9 (𝐴R → (𝐴 +R 0R) = 𝐴)
2726adantl 277 . . . . . . . 8 ((𝐶R𝐴R) → (𝐴 +R 0R) = 𝐴)
2825, 27eqtrd 2271 . . . . . . 7 ((𝐶R𝐴R) → (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) = 𝐴)
2928breq2d 4140 . . . . . 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 429 . . . . . . . 8 (𝐶R → (𝐶 ·R -1R) ∈ R)
3231, 12sylan 283 . . . . . . 7 ((𝐶R𝐴R) → ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R)
33 df-nr 8088 . . . . . . . 8 R = ((P × P) / ~R )
34 breq2 4132 . . . . . . . . 9 ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ -1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
35 eqeq2 2248 . . . . . . . . . 10 ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
3635rexbidv 2551 . . . . . . . . 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 8094 . . . . . . . . . . . 12 -1R = [⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R
3938breq1i 4135 . . . . . . . . . . 11 (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ [⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R )
40 1pr 7915 . . . . . . . . . . . . . . 15 1PP
41 addassprg 7940 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1PP ∧ 1PP𝑦P) → ((1P +P 1P) +P 𝑦) = (1P +P (1P +P 𝑦)))
4240, 40, 41mp3an12 1368 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦P → ((1P +P 1P) +P 𝑦) = (1P +P (1P +P 𝑦)))
4342breq2d 4140 . . . . . . . . . . . . 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 7898 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1PP ∧ 1PP) → (1P +P 1P) ∈ P)
4640, 40, 45mp2an 430 . . . . . . . . . . . . 13 (1P +P 1P) ∈ P
47 ltsrprg 8108 . . . . . . . . . . . . 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 440 . . . . . . . . . . . 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 7898 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1PP𝑦P) → (1P +P 𝑦) ∈ P)
5350, 51, 52syl2anc 415 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦P𝑧P) → (1P +P 𝑦) ∈ P)
54 ltaprg 7980 . . . . . . . . . . . . 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 1278 . . . . . . . . . . . 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 7974 . . . . . . . . . 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 8097 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑥P ∧ 1PP) ∧ (𝑦P𝑧P)) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑥 +P 𝑧) = (1P +P 𝑦)))
6140, 60mpanl2 439 . . . . . . . . . . . 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 7939 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧P𝑥P) → (𝑧 +P 𝑥) = (𝑥 +P 𝑧))
6562, 63, 64syl2anc 415 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥P ∧ (𝑦P𝑧P)) → (𝑧 +P 𝑥) = (𝑥 +P 𝑧))
6665eqeq1d 2247 . . . . . . . . . . . 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 2547 . . . . . . . . 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 6890 . . . . . . 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 6087 . . . . . . . . 9 ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
7473, 28sylan9eqr 2293 . . . . . . . 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 2651 . . . . . 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 8165 . . . . 5 ((𝑥P𝐶R) → (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ))
82 breq2 4132 . . . . 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 2668 . 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 1402  wcel 2209  wrex 2529  cop 3711   class class class wbr 4128  (class class class)co 6079  [cec 6799  Pcnp 7652  1Pc1p 7653   +P cpp 7654  <P cltp 7656   ~R cer 7657  Rcnr 7658  0Rc0r 7659  -1Rcm1r 7661   +R cplr 7662   ·R cmr 7663   <R cltr 7664
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 4244  ax-sep 4247  ax-nul 4257  ax-pow 4309  ax-pr 4344  ax-un 4576  ax-setind 4682  ax-iinf 4733
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 3690  df-sn 3714  df-pr 3715  df-op 3717  df-uni 3934  df-int 3969  df-iun 4012  df-br 4129  df-opab 4191  df-mpt 4192  df-tr 4228  df-eprel 4432  df-id 4436  df-po 4439  df-iso 4440  df-iord 4509  df-on 4511  df-suc 4514  df-iom 4736  df-xp 4778  df-rel 4779  df-cnv 4780  df-co 4781  df-dm 4782  df-rn 4783  df-res 4784  df-ima 4785  df-iota 5335  df-fun 5377  df-fn 5378  df-f 5379  df-f1 5380  df-fo 5381  df-f1o 5382  df-fv 5383  df-ov 6082  df-oprab 6083  df-mpo 6084  df-1st 6368  df-2nd 6369  df-recs 6570  df-irdg 6635  df-1o 6681  df-2o 6682  df-oadd 6685  df-omul 6686  df-er 6801  df-ec 6803  df-qs 6807  df-ni 7665  df-pli 7666  df-mi 7667  df-lti 7668  df-plpq 7705  df-mpq 7706  df-enq 7708  df-nqqs 7709  df-plqqs 7710  df-mqqs 7711  df-1nqqs 7712  df-rq 7713  df-ltnqqs 7714  df-enq0 7785  df-nq0 7786  df-0nq0 7787  df-plq0 7788  df-mq0 7789  df-inp 7827  df-i1p 7828  df-iplp 7829  df-imp 7830  df-iltp 7831  df-enr 8087  df-nr 8088  df-plr 8089  df-mr 8090  df-ltr 8091  df-0r 8092  df-1r 8093  df-m1r 8094
This theorem is referenced by:  suplocsrlemb  8167  suplocsrlempr  8168  suplocsrlem  8169
  Copyright terms: Public domain W3C validator