Theorem nqprrnd 7610

Description: A cut produced from a rational is rounded. Lemma for nqprlu 7614. (Contributed by Jim Kingdon, 8-Dec-2019.)

Assertion

Ref	Expression
nqprrnd	⊢ (𝐴 ∈ Q → (∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴} ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴})) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥} ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥}))))

Distinct variable group:   𝑥,𝐴,𝑟,𝑞

Proof of Theorem nqprrnd

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ltbtwnnqq 7482	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 <Q 𝑟 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝐴 <Q 𝑞 ∧ 𝑞 <Q 𝑟))
2		ancom 266	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 <Q 𝑞 ∧ 𝑞 <Q 𝑟) ↔ (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝐴 <Q 𝑞))
3	2	rexbii 2504	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑞 ∈ Q (𝐴 <Q 𝑞 ∧ 𝑞 <Q 𝑟) ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝐴 <Q 𝑞))
4	1, 3	bitri 184	. . . . 5 ⊢ (𝐴 <Q 𝑟 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝐴 <Q 𝑞))
5		vex 2766	. . . . . 6 ⊢ 𝑟 ∈ V
6		breq2 4037	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑟 → (𝐴 <Q 𝑥 ↔ 𝐴 <Q 𝑟))
7	5, 6	elab 2908	. . . . 5 ⊢ (𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥} ↔ 𝐴 <Q 𝑟)
8		vex 2766	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑞 ∈ V
9		breq2 4037	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑞 → (𝐴 <Q 𝑥 ↔ 𝐴 <Q 𝑞))
10	8, 9	elab 2908	. . . . . . 7 ⊢ (𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥} ↔ 𝐴 <Q 𝑞)
11	10	anbi2i 457	. . . . . 6 ⊢ ((𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥}) ↔ (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝐴 <Q 𝑞))
12	11	rexbii 2504	. . . . 5 ⊢ (∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥}) ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝐴 <Q 𝑞))
13	4, 7, 12	3bitr4i 212	. . . 4 ⊢ (𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥} ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥}))
14	13	rgenw 2552	. . 3 ⊢ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥} ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥}))
15	14	a1i 9	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ Q → ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥} ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥})))
16		ltbtwnnqq 7482	. . . 4 ⊢ (𝑞 <Q 𝐴 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 <Q 𝐴))
17		breq1 4036	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑞 → (𝑥 <Q 𝐴 ↔ 𝑞 <Q 𝐴))
18	8, 17	elab 2908	. . . 4 ⊢ (𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴} ↔ 𝑞 <Q 𝐴)
19		breq1 4036	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑟 → (𝑥 <Q 𝐴 ↔ 𝑟 <Q 𝐴))
20	5, 19	elab 2908	. . . . . 6 ⊢ (𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴} ↔ 𝑟 <Q 𝐴)
21	20	anbi2i 457	. . . . 5 ⊢ ((𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴}) ↔ (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 <Q 𝐴))
22	21	rexbii 2504	. . . 4 ⊢ (∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴}) ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 <Q 𝐴))
23	16, 18, 22	3bitr4i 212	. . 3 ⊢ (𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴} ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴}))
24	23	rgenw 2552	. 2 ⊢ ∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴} ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴}))
25	15, 24	jctil 312	1 ⊢ (𝐴 ∈ Q → (∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴} ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝑥 <Q 𝐴})) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥} ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ {𝑥 ∣ 𝐴 <Q 𝑥}))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∈ wcel 2167  {cab 2182  ∀wral 2475  ∃wrex 2476   class class class wbr 4033  Qcnq 7347   <_Q cltq 7352

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 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4148  ax-sep 4151  ax-nul 4159  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-iinf 4624

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 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3451  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-tr 4132  df-eprel 4324  df-id 4328  df-po 4331  df-iso 4332  df-iord 4401  df-on 4403  df-suc 4406  df-iom 4627  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-recs 6363  df-irdg 6428  df-1o 6474  df-oadd 6478  df-omul 6479  df-er 6592  df-ec 6594  df-qs 6598  df-ni 7371  df-pli 7372  df-mi 7373  df-lti 7374  df-plpq 7411  df-mpq 7412  df-enq 7414  df-nqqs 7415  df-plqqs 7416  df-mqqs 7417  df-1nqqs 7418  df-rq 7419  df-ltnqqs 7420

This theorem is referenced by:  nqprxx  7613