Theorem prarloc2 7724

Description: A Dedekind cut is arithmetically located. This is a variation of prarloc 7723 which only constructs one (named) point and is therefore often easier to work with. It states that given a tolerance 𝑃, there are elements of the lower and upper cut which are exactly that tolerance from each other. (Contributed by Jim Kingdon, 26-Dec-2019.)

Assertion

Ref	Expression
prarloc2	⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝑃 ∈ Q) → ∃𝑎 ∈ 𝐿 (𝑎 +Q 𝑃) ∈ 𝑈)

Distinct variable groups:   𝐿,𝑎   𝑃,𝑎   𝑈,𝑎

Proof of Theorem prarloc2

Dummy variable 𝑏 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		prarloc 7723	. 2 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝑃 ∈ Q) → ∃𝑎 ∈ 𝐿 ∃𝑏 ∈ 𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃))
2		prcunqu 7705	. . . . 5 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝑏 ∈ 𝑈) → (𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃) → (𝑎 +Q 𝑃) ∈ 𝑈))
3	2	rexlimdva 2650	. . . 4 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → (∃𝑏 ∈ 𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃) → (𝑎 +Q 𝑃) ∈ 𝑈))
4	3	reximdv 2633	. . 3 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → (∃𝑎 ∈ 𝐿 ∃𝑏 ∈ 𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃) → ∃𝑎 ∈ 𝐿 (𝑎 +Q 𝑃) ∈ 𝑈))
5	4	adantr 276	. 2 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝑃 ∈ Q) → (∃𝑎 ∈ 𝐿 ∃𝑏 ∈ 𝑈 𝑏 <Q (𝑎 +Q 𝑃) → ∃𝑎 ∈ 𝐿 (𝑎 +Q 𝑃) ∈ 𝑈))
6	1, 5	mpd 13	1 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝑃 ∈ Q) → ∃𝑎 ∈ 𝐿 (𝑎 +Q 𝑃) ∈ 𝑈)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ∈ wcel 2202  ∃wrex 2511  ⟨cop 3672   class class class wbr 4088  (class class class)co 6018  Qcnq 7500   +_Q cplq 7502   <_Q cltq 7505  Pcnp 7511

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 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-tr 4188  df-eprel 4386  df-id 4390  df-po 4393  df-iso 4394  df-iord 4463  df-on 4465  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-ov 6021  df-oprab 6022  df-mpo 6023  df-1st 6303  df-2nd 6304  df-recs 6471  df-irdg 6536  df-1o 6582  df-2o 6583  df-oadd 6586  df-omul 6587  df-er 6702  df-ec 6704  df-qs 6708  df-ni 7524  df-pli 7525  df-mi 7526  df-lti 7527  df-plpq 7564  df-mpq 7565  df-enq 7567  df-nqqs 7568  df-plqqs 7569  df-mqqs 7570  df-1nqqs 7571  df-rq 7572  df-ltnqqs 7573  df-enq0 7644  df-nq0 7645  df-0nq0 7646  df-plq0 7647  df-mq0 7648  df-inp 7686

This theorem is referenced by:  addcanprleml  7834  addcanprlemu  7835  aptiprleml  7859  aptiprlemu  7860