mulnqprlemfu - Intuitionistic Logic Explorer

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Theorem mulnqprlemfu 7696

Description: Lemma for mulnqpr 7697. The forward subset relationship for the upper cut. (Contributed by Jim Kingdon, 18-Jul-2021.)

**Assertion**
Ref	Expression
mulnqprlemfu	⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (2^nd ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩) ⊆ (2^nd ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)))

Distinct variable groups: 𝐴,𝑙,𝑢 𝐵,𝑙,𝑢

Proof of Theorem mulnqprlemfu Dummy variable 𝑟 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mulnqprlemrl 7693	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (1^st ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)) ⊆ (1^st ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩))
2		ltsonq 7518	. . . . . . . . 9 ⊢ <_Q Or Q
3		mulclnq 7496	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ Q)
4		sonr 4368	. . . . . . . . 9 ⊢ (( <_Q Or Q ∧ (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ Q) → ¬ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵))
5	2, 3, 4	sylancr 414	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → ¬ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵))
6		ltrelnq 7485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ <_Q ⊆ (Q × Q)
7	6	brel 4731	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵) → ((𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ Q ∧ (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ Q))
8	7	simpld 112	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵) → (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ Q)
9		elex 2784	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ Q → (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ V)
10	8, 9	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵) → (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ V)
11		breq1 4050	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑙 = (𝐴 ·_Q 𝐵) → (𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵) ↔ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)))
12	10, 11	elab3 2926	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ {𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)} ↔ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵))
13	5, 12	sylnibr 679	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → ¬ (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ {𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)})
14		ltnqex 7669	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)} ∈ V
15		gtnqex 7670	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢} ∈ V
16	14, 15	op1st 6239	. . . . . . . 8 ⊢ (1^st ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩) = {𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}
17	16	eleq2i 2273	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ (1^st ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩) ↔ (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ {𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)})
18	13, 17	sylnibr 679	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → ¬ (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ (1^st ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩))
19	1, 18	ssneldd 3197	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → ¬ (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ (1^st ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)))
20	19	adantr 276	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) ∧ 𝑟 ∈ (2^nd ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩)) → ¬ (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ (1^st ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)))
21		nqprlu 7667	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ Q → ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ∈ P)
22		nqprlu 7667	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ Q → ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩ ∈ P)
23		mulclpr 7692	. . . . . . . 8 ⊢ ((⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ∈ P ∧ ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩ ∈ P) → (⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩) ∈ P)
24	21, 22, 23	syl2an 289	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩) ∈ P)
25		prop 7595	. . . . . . 7 ⊢ ((⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩) ∈ P → ⟨(1^st ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)), (2^nd ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩))⟩ ∈ P)
26	24, 25	syl 14	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → ⟨(1^st ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)), (2^nd ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩))⟩ ∈ P)
27		vex 2776	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑟 ∈ V
28		breq2 4051	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑢 = 𝑟 → ((𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢 ↔ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑟))
29	14, 15	op2nd 6240	. . . . . . . 8 ⊢ (2^nd ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩) = {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}
30	27, 28, 29	elab2 2922	. . . . . . 7 ⊢ (𝑟 ∈ (2^nd ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩) ↔ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑟)
31	30	biimpi 120	. . . . . 6 ⊢ (𝑟 ∈ (2^nd ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩) → (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑟)
32		prloc 7611	. . . . . 6 ⊢ ((⟨(1^st ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)), (2^nd ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩))⟩ ∈ P ∧ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑟) → ((𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ (1^st ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)) ∨ 𝑟 ∈ (2^nd ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩))))
33	26, 31, 32	syl2an 289	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) ∧ 𝑟 ∈ (2^nd ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩)) → ((𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ (1^st ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)) ∨ 𝑟 ∈ (2^nd ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩))))
34	33	orcomd 731	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) ∧ 𝑟 ∈ (2^nd ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩)) → (𝑟 ∈ (2^nd ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)) ∨ (𝐴 ·_Q 𝐵) ∈ (1^st ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩))))
35	20, 34	ecased 1362	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) ∧ 𝑟 ∈ (2^nd ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩)) → 𝑟 ∈ (2^nd ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)))
36	35	ex 115	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (𝑟 ∈ (2^nd ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩) → 𝑟 ∈ (2^nd ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩))))
37	36	ssrdv 3200	1 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → (2^nd ‘⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q (𝐴 ·_Q 𝐵)}, {𝑢 ∣ (𝐴 ·_Q 𝐵) <_Q 𝑢}⟩) ⊆ (2^nd ‘(⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐴}, {𝑢 ∣ 𝐴 <_Q 𝑢}⟩ ·_P ⟨{𝑙 ∣ 𝑙 <_Q 𝐵}, {𝑢 ∣ 𝐵 <_Q 𝑢}⟩)))

Colors of variables: wff set class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ∧ wa 104 ∨ wo 710 ∈ wcel 2177 {cab 2192 Vcvv 2773 ⊆ wss 3167 ⟨cop 3637 class class class wbr 4047 Or wor 4346 ‘cfv 5276 (class class class)co 5951 1^st c1st 6231 2^nd c2nd 6232 Qcnq 7400 ·_Q cmq 7403 <_Q cltq 7405 Pcnp 7411 ·_P cmp 7414

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 711 ax-5 1471 ax-7 1472 ax-gen 1473 ax-ie1 1517 ax-ie2 1518 ax-8 1528 ax-10 1529 ax-11 1530 ax-i12 1531 ax-bndl 1533 ax-4 1534 ax-17 1550 ax-i9 1554 ax-ial 1558 ax-i5r 1559 ax-13 2179 ax-14 2180 ax-ext 2188 ax-coll 4163 ax-sep 4166 ax-nul 4174 ax-pow 4222 ax-pr 4257 ax-un 4484 ax-setind 4589 ax-iinf 4640

This theorem depends on definitions: df-bi 117 df-dc 837 df-3or 982 df-3an 983 df-tru 1376 df-fal 1379 df-nf 1485 df-sb 1787 df-eu 2058 df-mo 2059 df-clab 2193 df-cleq 2199 df-clel 2202 df-nfc 2338 df-ne 2378 df-ral 2490 df-rex 2491 df-reu 2492 df-rab 2494 df-v 2775 df-sbc 3000 df-csb 3095 df-dif 3169 df-un 3171 df-in 3173 df-ss 3180 df-nul 3462 df-pw 3619 df-sn 3640 df-pr 3641 df-op 3643 df-uni 3853 df-int 3888 df-iun 3931 df-br 4048 df-opab 4110 df-mpt 4111 df-tr 4147 df-eprel 4340 df-id 4344 df-po 4347 df-iso 4348 df-iord 4417 df-on 4419 df-suc 4422 df-iom 4643 df-xp 4685 df-rel 4686 df-cnv 4687 df-co 4688 df-dm 4689 df-rn 4690 df-res 4691 df-ima 4692 df-iota 5237 df-fun 5278 df-fn 5279 df-f 5280 df-f1 5281 df-fo 5282 df-f1o 5283 df-fv 5284 df-ov 5954 df-oprab 5955 df-mpo 5956 df-1st 6233 df-2nd 6234 df-recs 6398 df-irdg 6463 df-1o 6509 df-2o 6510 df-oadd 6513 df-omul 6514 df-er 6627 df-ec 6629 df-qs 6633 df-ni 7424 df-pli 7425 df-mi 7426 df-lti 7427 df-plpq 7464 df-mpq 7465 df-enq 7467 df-nqqs 7468 df-plqqs 7469 df-mqqs 7470 df-1nqqs 7471 df-rq 7472 df-ltnqqs 7473 df-enq0 7544 df-nq0 7545 df-0nq0 7546 df-plq0 7547 df-mq0 7548 df-inp 7586 df-imp 7589

This theorem is referenced by: mulnqpr 7697

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