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Theorem prarloc 7275
 Description: A Dedekind cut is arithmetically located. Part of Proposition 11.15 of [BauerTaylor], p. 52, slightly modified. It states that given a tolerance 𝑃, there are elements of the lower and upper cut which are within that tolerance of each other. Usually, proofs will be shorter if they use prarloc2 7276 instead. (Contributed by Jim Kingdon, 22-Oct-2019.)
Assertion
Ref Expression
prarloc ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) → ∃𝑎𝐿𝑏𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))
Distinct variable groups:   𝐿,𝑎,𝑏   𝑃,𝑎,𝑏   𝑈,𝑎,𝑏

Proof of Theorem prarloc
Dummy variables 𝑚 𝑛 𝑞 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 prml 7249 . . . . . . 7 (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → ∃𝑥Q 𝑥𝐿)
2 df-rex 2397 . . . . . . 7 (∃𝑥Q 𝑥𝐿 ↔ ∃𝑥(𝑥Q𝑥𝐿))
31, 2sylib 121 . . . . . 6 (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → ∃𝑥(𝑥Q𝑥𝐿))
43adantr 272 . . . . 5 ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) → ∃𝑥(𝑥Q𝑥𝐿))
5 prmu 7250 . . . . . . 7 (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → ∃𝑦Q 𝑦𝑈)
6 df-rex 2397 . . . . . . 7 (∃𝑦Q 𝑦𝑈 ↔ ∃𝑦(𝑦Q𝑦𝑈))
75, 6sylib 121 . . . . . 6 (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → ∃𝑦(𝑦Q𝑦𝑈))
87adantr 272 . . . . 5 ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) → ∃𝑦(𝑦Q𝑦𝑈))
9 subhalfnqq 7186 . . . . . . . . 9 (𝑃Q → ∃𝑞Q (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃)
109adantl 273 . . . . . . . 8 ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) → ∃𝑞Q (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃)
11 df-rex 2397 . . . . . . . 8 (∃𝑞Q (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃 ↔ ∃𝑞(𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))
1210, 11sylib 121 . . . . . . 7 ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) → ∃𝑞(𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))
1312ancli 319 . . . . . 6 ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) → ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ ∃𝑞(𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃)))
14 19.42v 1860 . . . . . 6 (∃𝑞((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃)) ↔ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ ∃𝑞(𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃)))
1513, 14sylibr 133 . . . . 5 ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) → ∃𝑞((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃)))
16 eeeanv 1883 . . . . 5 (∃𝑥𝑦𝑞((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ↔ (∃𝑥(𝑥Q𝑥𝐿) ∧ ∃𝑦(𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ∃𝑞((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))))
174, 8, 15, 16syl3anbrc 1148 . . . 4 ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) → ∃𝑥𝑦𝑞((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))))
18 prarloclemarch2 7191 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦Q𝑥Q𝑞Q) → ∃𝑛N (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))
19 df-rex 2397 . . . . . . . . . . . . . 14 (∃𝑛N (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ↔ ∃𝑛(𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)))))
2018, 19sylib 121 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦Q𝑥Q𝑞Q) → ∃𝑛(𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)))))
21203com12 1168 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥Q𝑦Q𝑞Q) → ∃𝑛(𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)))))
22213adant1r 1192 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ 𝑦Q𝑞Q) → ∃𝑛(𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)))))
23223adant2r 1194 . . . . . . . . . 10 (((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ 𝑞Q) → ∃𝑛(𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)))))
24233adant3r 1196 . . . . . . . . 9 (((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃)) → ∃𝑛(𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)))))
25243adant3l 1195 . . . . . . . 8 (((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) → ∃𝑛(𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)))))
2625ancli 319 . . . . . . 7 (((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) → (((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ ∃𝑛(𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))))
27 19.42v 1860 . . . . . . 7 (∃𝑛(((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) ↔ (((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ ∃𝑛(𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))))
2826, 27sylibr 133 . . . . . 6 (((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) → ∃𝑛(((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))))
29282eximi 1563 . . . . 5 (∃𝑦𝑞((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) → ∃𝑦𝑞𝑛(((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))))
3029eximi 1562 . . . 4 (∃𝑥𝑦𝑞((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) → ∃𝑥𝑦𝑞𝑛(((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))))
31 simpl1l 1015 . . . . . . . . . 10 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → 𝑥Q)
32 simp3rl 1037 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) → 𝑞Q)
3332adantr 272 . . . . . . . . . 10 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → 𝑞Q)
34 simp3rr 1038 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) → (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃)
3534adantr 272 . . . . . . . . . 10 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃)
3631, 33, 353jca 1144 . . . . . . . . 9 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → (𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))
37 simp3ll 1035 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) → ⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P)
3837adantr 272 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → ⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P)
39 simpl1r 1016 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → 𝑥𝐿)
40 simprl 503 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → 𝑛N)
41 simprrl 511 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → 1o <N 𝑛)
42 simprrr 512 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → 𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)))
43 simpl2r 1018 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → 𝑦𝑈)
44 prcunqu 7257 . . . . . . . . . . . . 13 ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑦𝑈) → (𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) → (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))
4538, 43, 44syl2anc 406 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → (𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) → (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))
4642, 45mpd 13 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)
47 prarloclem 7273 . . . . . . . . . . 11 (((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑥𝐿) ∧ (𝑛N𝑞Q ∧ 1o <N 𝑛) ∧ (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈) → ∃𝑚 ∈ ω ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))
4838, 39, 40, 33, 41, 46, 47syl231anc 1219 . . . . . . . . . 10 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → ∃𝑚 ∈ ω ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))
49 df-rex 2397 . . . . . . . . . 10 (∃𝑚 ∈ ω ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈) ↔ ∃𝑚(𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)))
5048, 49sylib 121 . . . . . . . . 9 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → ∃𝑚(𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)))
5136, 50jca 302 . . . . . . . 8 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ ∃𝑚(𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))))
52 19.42v 1860 . . . . . . . 8 (∃𝑚((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))) ↔ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ ∃𝑚(𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))))
5351, 52sylibr 133 . . . . . . 7 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → ∃𝑚((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))))
54 simprrl 511 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))) → (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿)
55 eleq1 2178 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) → (𝑎𝐿 ↔ (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿))
5655anbi1d 458 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) → ((𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈) ↔ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)))
5756anbi2d 457 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) → ((𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)) ↔ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))))
5857anbi2d 457 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) → (((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))) ↔ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)))))
5958ceqsexgv 2786 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 → (∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)))) ↔ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)))))
6059biimprcd 159 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))) → ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 → ∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))))))
6154, 60mpd 13 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))) → ∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)))))
62 simprrr 512 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))) → (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)
63 eleq1 2178 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) → (𝑏𝑈 ↔ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))
6463anbi2d 457 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) → ((𝑎𝐿𝑏𝑈) ↔ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)))
6564anbi2d 457 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) → ((𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)) ↔ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))))
6665anbi2d 457 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) → (((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))) ↔ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)))))
6766anbi2d 457 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) → ((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) ↔ (𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))))))
6867exbidv 1779 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) → (∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) ↔ ∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))))))
6968ceqsexgv 2786 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈 → (∃𝑏(𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∧ ∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))))) ↔ ∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))))))
7069biimprcd 159 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈)))) → ((𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈 → ∃𝑏(𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∧ ∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))))))
7161, 62, 70sylc 62 . . . . . . . . . 10 (((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))) → ∃𝑏(𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∧ ∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))))))
72 19.42v 1860 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑎(𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∧ (𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))))) ↔ (𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∧ ∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))))))
7372exbii 1567 . . . . . . . . . 10 (∃𝑏𝑎(𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∧ (𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))))) ↔ ∃𝑏(𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∧ ∃𝑎(𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))))))
7471, 73sylibr 133 . . . . . . . . 9 (((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))) → ∃𝑏𝑎(𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∧ (𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))))))
75 simprrl 511 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))) → 𝑎𝐿)
7675adantl 273 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → 𝑎𝐿)
77 simprrr 512 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))) → 𝑏𝑈)
7877adantl 273 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → 𝑏𝑈)
79 simpl 108 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → (𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))
80 simprl2 1010 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → 𝑞Q)
81 simprl3 1011 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃)
8280, 81jca 302 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))
83 simprl1 1009 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → 𝑥Q)
84 simprrl 511 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → 𝑚 ∈ ω)
8583, 84jca 302 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → (𝑥Q𝑚 ∈ ω))
86 prarloclemcalc 7274 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑥Q𝑚 ∈ ω))) → 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))
8779, 82, 85, 86syl12anc 1197 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))
8878, 87jca 302 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃)))
8976, 88jca 302 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ 𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → (𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
9089ancom1s 541 . . . . . . . . . . 11 (((𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∧ 𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞))) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈)))) → (𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
9190anasss 394 . . . . . . . . . 10 ((𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∧ (𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))))) → (𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
92912eximi 1563 . . . . . . . . 9 (∃𝑏𝑎(𝑏 = (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∧ (𝑎 = (𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∧ ((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ (𝑎𝐿𝑏𝑈))))) → ∃𝑏𝑎(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
9374, 92syl 14 . . . . . . . 8 (((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))) → ∃𝑏𝑎(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
9493exlimiv 1560 . . . . . . 7 (∃𝑚((𝑥Q𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃) ∧ (𝑚 ∈ ω ∧ ((𝑥 +Q0 ([⟨𝑚, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑞)) ∈ 𝐿 ∧ (𝑥 +Q ([⟨(𝑚 +o 2o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞)) ∈ 𝑈))) → ∃𝑏𝑎(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
9553, 94syl 14 . . . . . 6 ((((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → ∃𝑏𝑎(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
9695exlimivv 1850 . . . . 5 (∃𝑞𝑛(((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → ∃𝑏𝑎(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
9796exlimivv 1850 . . . 4 (∃𝑥𝑦𝑞𝑛(((𝑥Q𝑥𝐿) ∧ (𝑦Q𝑦𝑈) ∧ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) ∧ (𝑞Q ∧ (𝑞 +Q 𝑞) <Q 𝑃))) ∧ (𝑛N ∧ (1o <N 𝑛𝑦 <Q (𝑥 +Q ([⟨𝑛, 1o⟩] ~Q ·Q 𝑞))))) → ∃𝑏𝑎(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
9817, 30, 973syl 17 . . 3 ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) → ∃𝑏𝑎(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
99 excom 1625 . . 3 (∃𝑏𝑎(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))) ↔ ∃𝑎𝑏(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
10098, 99sylib 121 . 2 ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) → ∃𝑎𝑏(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
101 19.42v 1860 . . . . 5 (∃𝑏(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))) ↔ (𝑎𝐿 ∧ ∃𝑏(𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
102 df-rex 2397 . . . . . 6 (∃𝑏𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃) ↔ ∃𝑏(𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃)))
103102anbi2i 450 . . . . 5 ((𝑎𝐿 ∧ ∃𝑏𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃)) ↔ (𝑎𝐿 ∧ ∃𝑏(𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))))
104101, 103bitr4i 186 . . . 4 (∃𝑏(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))) ↔ (𝑎𝐿 ∧ ∃𝑏𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃)))
105104exbii 1567 . . 3 (∃𝑎𝑏(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))) ↔ ∃𝑎(𝑎𝐿 ∧ ∃𝑏𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃)))
106 df-rex 2397 . . 3 (∃𝑎𝐿𝑏𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃) ↔ ∃𝑎(𝑎𝐿 ∧ ∃𝑏𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃)))
107105, 106bitr4i 186 . 2 (∃𝑎𝑏(𝑎𝐿 ∧ (𝑏𝑈𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))) ↔ ∃𝑎𝐿𝑏𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))
108100, 107sylib 121 1 ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P𝑃Q) → ∃𝑎𝐿𝑏𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ∧ w3a 945   = wceq 1314  ∃wex 1451   ∈ wcel 1463  ∃wrex 2392  ⟨cop 3498   class class class wbr 3897  ωcom 4472  (class class class)co 5740  1oc1o 6272  2oc2o 6273   +o coa 6276  [cec 6393  Ncnpi 7044
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