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

Theorem prarloclemarch 7419
Description: A version of the Archimedean property. This variation is "stronger" than archnqq 7418 in the sense that we provide an integer which is larger than a given rational ๐ด even after being multiplied by a second rational ๐ต. (Contributed by Jim Kingdon, 30-Nov-2019.)
Assertion
Ref Expression
prarloclemarch ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ N ๐ด <Q ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต))
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐ด   ๐‘ฅ,๐ต

Proof of Theorem prarloclemarch
StepHypRef Expression
1 recclnq 7393 . . . 4 (๐ต โˆˆ Q โ†’ (*Qโ€˜๐ต) โˆˆ Q)
2 mulclnq 7377 . . . 4 ((๐ด โˆˆ Q โˆง (*Qโ€˜๐ต) โˆˆ Q) โ†’ (๐ด ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) โˆˆ Q)
31, 2sylan2 286 . . 3 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โ†’ (๐ด ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) โˆˆ Q)
4 archnqq 7418 . . 3 ((๐ด ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) โˆˆ Q โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ N (๐ด ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) <Q [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q )
53, 4syl 14 . 2 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ N (๐ด ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) <Q [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q )
6 simpll 527 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ ๐ด โˆˆ Q)
7 1pi 7316 . . . . . . . . . . 11 1o โˆˆ N
8 opelxpi 4660 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ฅ โˆˆ N โˆง 1o โˆˆ N) โ†’ โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ โˆˆ (N ร— N))
97, 8mpan2 425 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ โˆˆ N โ†’ โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ โˆˆ (N ร— N))
10 enqex 7361 . . . . . . . . . . 11 ~Q โˆˆ V
1110ecelqsi 6591 . . . . . . . . . 10 (โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ โˆˆ (N ร— N) โ†’ [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q โˆˆ ((N ร— N) / ~Q ))
129, 11syl 14 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ โˆˆ N โ†’ [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q โˆˆ ((N ร— N) / ~Q ))
13 df-nqqs 7349 . . . . . . . . 9 Q = ((N ร— N) / ~Q )
1412, 13eleqtrrdi 2271 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ โˆˆ N โ†’ [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q โˆˆ Q)
1514adantl 277 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q โˆˆ Q)
16 simplr 528 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ ๐ต โˆˆ Q)
17 mulclnq 7377 . . . . . . 7 (([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โ†’ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) โˆˆ Q)
1815, 16, 17syl2anc 411 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) โˆˆ Q)
1916, 1syl 14 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ (*Qโ€˜๐ต) โˆˆ Q)
20 ltmnqg 7402 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) โˆˆ Q โˆง (*Qโ€˜๐ต) โˆˆ Q) โ†’ (๐ด <Q ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) โ†” ((*Qโ€˜๐ต) ยทQ ๐ด) <Q ((*Qโ€˜๐ต) ยทQ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต))))
216, 18, 19, 20syl3anc 1238 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ (๐ด <Q ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) โ†” ((*Qโ€˜๐ต) ยทQ ๐ด) <Q ((*Qโ€˜๐ต) ยทQ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต))))
22 mulcomnqg 7384 . . . . . . 7 (((*Qโ€˜๐ต) โˆˆ Q โˆง ๐ด โˆˆ Q) โ†’ ((*Qโ€˜๐ต) ยทQ ๐ด) = (๐ด ยทQ (*Qโ€˜๐ต)))
2319, 6, 22syl2anc 411 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ ((*Qโ€˜๐ต) ยทQ ๐ด) = (๐ด ยทQ (*Qโ€˜๐ต)))
24 mulcomnqg 7384 . . . . . . . 8 (((*Qโ€˜๐ต) โˆˆ Q โˆง ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) โˆˆ Q) โ†’ ((*Qโ€˜๐ต) ยทQ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต)) = (([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) ยทQ (*Qโ€˜๐ต)))
2519, 18, 24syl2anc 411 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ ((*Qโ€˜๐ต) ยทQ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต)) = (([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) ยทQ (*Qโ€˜๐ต)))
26 mulassnqg 7385 . . . . . . . . 9 (([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง (*Qโ€˜๐ต) โˆˆ Q) โ†’ (([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) = ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ (๐ต ยทQ (*Qโ€˜๐ต))))
2715, 16, 19, 26syl3anc 1238 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ (([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) = ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ (๐ต ยทQ (*Qโ€˜๐ต))))
28 recidnq 7394 . . . . . . . . . 10 (๐ต โˆˆ Q โ†’ (๐ต ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) = 1Q)
2928oveq2d 5893 . . . . . . . . 9 (๐ต โˆˆ Q โ†’ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ (๐ต ยทQ (*Qโ€˜๐ต))) = ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ 1Q))
3016, 29syl 14 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ (๐ต ยทQ (*Qโ€˜๐ต))) = ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ 1Q))
31 mulidnq 7390 . . . . . . . . 9 ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q โˆˆ Q โ†’ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ 1Q) = [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q )
3215, 31syl 14 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ 1Q) = [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q )
3327, 30, 323eqtrd 2214 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ (([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) = [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q )
3425, 33eqtrd 2210 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ ((*Qโ€˜๐ต) ยทQ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต)) = [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q )
3523, 34breq12d 4018 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ (((*Qโ€˜๐ต) ยทQ ๐ด) <Q ((*Qโ€˜๐ต) ยทQ ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต)) โ†” (๐ด ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) <Q [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ))
3621, 35bitrd 188 . . . 4 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ (๐ด <Q ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต) โ†” (๐ด ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) <Q [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ))
3736biimprd 158 . . 3 (((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ N) โ†’ ((๐ด ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) <Q [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q โ†’ ๐ด <Q ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต)))
3837reximdva 2579 . 2 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โ†’ (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ N (๐ด ยทQ (*Qโ€˜๐ต)) <Q [โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ N ๐ด <Q ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต)))
395, 38mpd 13 1 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ N ๐ด <Q ([โŸจ๐‘ฅ, 1oโŸฉ] ~Q ยทQ ๐ต))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 104   โ†” wb 105   = wceq 1353   โˆˆ wcel 2148  โˆƒwrex 2456  โŸจcop 3597   class class class wbr 4005   ร— cxp 4626  โ€˜cfv 5218  (class class class)co 5877  1oc1o 6412  [cec 6535   / cqs 6536  Ncnpi 7273   ~Q ceq 7280  Qcnq 7281  1Qc1q 7282   ยทQ cmq 7284  *Qcrq 7285   <Q cltq 7286
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4120  ax-sep 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-iinf 4589
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-tr 4104  df-eprel 4291  df-id 4295  df-iord 4368  df-on 4370  df-suc 4373  df-iom 4592  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-recs 6308  df-irdg 6373  df-1o 6419  df-oadd 6423  df-omul 6424  df-er 6537  df-ec 6539  df-qs 6543  df-ni 7305  df-pli 7306  df-mi 7307  df-lti 7308  df-mpq 7346  df-enq 7348  df-nqqs 7349  df-mqqs 7351  df-1nqqs 7352  df-rq 7353  df-ltnqqs 7354
This theorem is referenced by:  prarloclemarch2  7420
  Copyright terms: Public domain W3C validator