Theorem prarloclemlo 7851

Description: Contracting the lower side of an interval which straddles a Dedekind cut. Lemma for prarloc 7860. (Contributed by Jim Kingdon, 10-Nov-2019.)

Assertion

Ref	Expression
prarloclemlo	⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ((𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝐿 → (((𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) → ∃𝑦 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈))))

Distinct variable groups:   𝑦,𝐴   𝑦,𝐿   𝑦,𝑃   𝑦,𝑈   𝑦,𝑋

Proof of Theorem prarloclemlo

Dummy variables 𝑓 𝑔 ℎ 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nnaass 6748	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑓 ∈ ω ∧ 𝑔 ∈ ω ∧ ℎ ∈ ω) → ((𝑓 +o 𝑔) +o ℎ) = (𝑓 +o (𝑔 +o ℎ)))
2	1	adantl 277	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ ω ∧ 𝑔 ∈ ω ∧ ℎ ∈ ω)) → ((𝑓 +o 𝑔) +o ℎ) = (𝑓 +o (𝑔 +o ℎ)))
3		simpr 110	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → 𝑦 ∈ ω)
4		1onn 6783	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 1o ∈ ω
5		nnacl 6743	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑦 ∈ ω ∧ 1o ∈ ω) → (𝑦 +o 1o) ∈ ω)
6	3, 4, 5	sylancl 417	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝑦 +o 1o) ∈ ω)
7		2onn 6784	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 2o ∈ ω
8	7	a1i 9	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → 2o ∈ ω)
9		simpll 531	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → 𝑋 ∈ ω)
10	2, 6, 8, 9	caovassd 6239	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋) = ((𝑦 +o 1o) +o (2o +o 𝑋)))
11	4	a1i 9	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → 1o ∈ ω)
12		nnacom 6747	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑓 ∈ ω ∧ 𝑔 ∈ ω) → (𝑓 +o 𝑔) = (𝑔 +o 𝑓))
13	12	adantl 277	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ ω ∧ 𝑔 ∈ ω)) → (𝑓 +o 𝑔) = (𝑔 +o 𝑓))
14		nnacl 6743	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑓 ∈ ω ∧ 𝑔 ∈ ω) → (𝑓 +o 𝑔) ∈ ω)
15	14	adantl 277	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ ω ∧ 𝑔 ∈ ω)) → (𝑓 +o 𝑔) ∈ ω)
16	3, 8, 11, 13, 2, 9, 15	caov4d 6264	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ((𝑦 +o 2o) +o (1o +o 𝑋)) = ((𝑦 +o 1o) +o (2o +o 𝑋)))
17	13, 11, 9	caovcomd 6236	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (1o +o 𝑋) = (𝑋 +o 1o))
18		nnon 4752	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑋 ∈ ω → 𝑋 ∈ On)
19		oa1suc 6730	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑋 ∈ On → (𝑋 +o 1o) = suc 𝑋)
20	9, 18, 19	3syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝑋 +o 1o) = suc 𝑋)
21	17, 20	eqtrd 2271	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (1o +o 𝑋) = suc 𝑋)
22	21	oveq2d 6091	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ((𝑦 +o 2o) +o (1o +o 𝑋)) = ((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋))
23	10, 16, 22	3eqtr2rd 2278	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋) = (((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋))
24	23	opeq1d 3905	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ⟨((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋), 1o⟩ = ⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩)
25	24	eceq1d 6833	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → [⟨((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋), 1o⟩] ~Q = [⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q )
26	25	oveq1d 6090	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ([⟨((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃) = ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃))
27	26	oveq2d 6091	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) = (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)))
28	27	eleq1d 2307	. . . . . 6 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ((𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈 ↔ (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈))
29	28	biimpd 144	. . . . 5 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ((𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈 → (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈))
30		simplr1 1070	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P)
31		simplr2 1071	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → 𝐴 ∈ 𝐿)
32		elprnql 7838	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿) → 𝐴 ∈ Q)
33	30, 31, 32	syl2anc 415	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → 𝐴 ∈ Q)
34		1pi 7672	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 1o ∈ N
35		nnppipi 7700	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑦 ∈ ω ∧ 1o ∈ N) → (𝑦 +o 1o) ∈ N)
36	3, 34, 35	sylancl 417	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝑦 +o 1o) ∈ N)
37		opelxpi 4801	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑦 +o 1o) ∈ N ∧ 1o ∈ N) → ⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩ ∈ (N × N))
38	34, 37	mpan2 429	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑦 +o 1o) ∈ N → ⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩ ∈ (N × N))
39		enqex 7717	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ~Q ∈ V
40	39	ecelqsi 6853	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩ ∈ (N × N) → [⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ∈ ((N × N) / ~Q ))
41		df-nqqs 7705	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Q = ((N × N) / ~Q )
42	40, 41	eleqtrrdi 2332	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩ ∈ (N × N) → [⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ∈ Q)
43	36, 38, 42	3syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → [⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ∈ Q)
44		simplr3 1072	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → 𝑃 ∈ Q)
45		mulclnq 7733	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ∈ Q ∧ 𝑃 ∈ Q) → ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃) ∈ Q)
46	43, 44, 45	syl2anc 415	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃) ∈ Q)
47		nqnq0a 7811	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ Q ∧ ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃) ∈ Q) → (𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) = (𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)))
48	33, 46, 47	syl2anc 415	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) = (𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)))
49		nqnq0m 7812	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ∈ Q ∧ 𝑃 ∈ Q) → ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃) = ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q0 𝑃))
50	43, 44, 49	syl2anc 415	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃) = ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q0 𝑃))
51		nqnq0pi 7795	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑦 +o 1o) ∈ N ∧ 1o ∈ N) → [⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 = [⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q )
52	36, 34, 51	sylancl 417	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → [⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 = [⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q )
53	52	oveq1d 6090	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃) = ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q0 𝑃))
54	50, 53	eqtr4d 2274	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃) = ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃))
55	54	oveq2d 6091	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) = (𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)))
56	48, 55	eqtrd 2271	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) = (𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)))
57	56	eleq1d 2307	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ((𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝐿 ↔ (𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿))
58	57	anbi1d 469	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (((𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) ↔ ((𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈)))
59		opeq1 3899	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → ⟨𝑧, 1o⟩ = ⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩)
60	59	eceq1d 6833	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → [⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 = [⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 )
61	60	oveq1d 6090	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃) = ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃))
62	61	oveq2d 6091	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → (𝐴 +Q0 ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) = (𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)))
63	62	eleq1d 2307	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ↔ (𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿))
64		oveq1 6082	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → (𝑧 +o 2o) = ((𝑦 +o 1o) +o 2o))
65	64	oveq1d 6090	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → ((𝑧 +o 2o) +o 𝑋) = (((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋))
66	65	opeq1d 3905	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → ⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩ = ⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩)
67	66	eceq1d 6833	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → [⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q = [⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q )
68	67	oveq1d 6090	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃) = ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃))
69	68	oveq2d 6091	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → (𝐴 +Q ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) = (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)))
70	69	eleq1d 2307	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → ((𝐴 +Q ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈 ↔ (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈))
71	63, 70	anbi12d 477	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 = (𝑦 +o 1o) → (((𝐴 +Q0 ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) ↔ ((𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈)))
72	71	rspcev 2929	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑦 +o 1o) ∈ ω ∧ ((𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈)) → ∃𝑧 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈))
73	72	ex 115	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 +o 1o) ∈ ω → (((𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) → ∃𝑧 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈)))
74	6, 73	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (((𝐴 +Q0 ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) → ∃𝑧 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈)))
75	58, 74	sylbid 150	. . . . . 6 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (((𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) → ∃𝑧 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈)))
76		opeq1 3899	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ⟨𝑧, 1o⟩ = ⟨𝑦, 1o⟩)
77	76	eceq1d 6833	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → [⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 = [⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 )
78	77	oveq1d 6090	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃) = ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃))
79	78	oveq2d 6091	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝐴 +Q0 ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) = (𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)))
80	79	eleq1d 2307	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ↔ (𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿))
81		oveq1 6082	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝑧 +o 2o) = (𝑦 +o 2o))
82	81	oveq1d 6090	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝑧 +o 2o) +o 𝑋) = ((𝑦 +o 2o) +o 𝑋))
83	82	opeq1d 3905	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩ = ⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩)
84	83	eceq1d 6833	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → [⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q = [⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q )
85	84	oveq1d 6090	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃) = ([⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃))
86	85	oveq2d 6091	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝐴 +Q ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) = (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)))
87	86	eleq1d 2307	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝐴 +Q ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈 ↔ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈))
88	80, 87	anbi12d 477	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (((𝐴 +Q0 ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) ↔ ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈)))
89	88	cbvrexv 2787	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑧 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑧, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑧 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) ↔ ∃𝑦 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈))
90	75, 89	imbitrdi 161	. . . . 5 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (((𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨(((𝑦 +o 1o) +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) → ∃𝑦 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈)))
91	29, 90	sylan2d 294	. . . 4 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (((𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) → ∃𝑦 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈)))
92	91	expdimp 259	. . 3 ⊢ ((((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) ∧ (𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝐿) → ((𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈 → ∃𝑦 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈)))
93	92	adantld 278	. 2 ⊢ ((((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) ∧ (𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝐿) → (((𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) → ∃𝑦 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈)))
94	93	ex 115	1 ⊢ (((𝑋 ∈ ω ∧ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 ∈ 𝐿 ∧ 𝑃 ∈ Q)) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ((𝐴 +Q ([⟨(𝑦 +o 1o), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝐿 → (((𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o suc 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈) → ∃𝑦 ∈ ω ((𝐴 +Q0 ([⟨𝑦, 1o⟩] ~Q0 ·Q0 𝑃)) ∈ 𝐿 ∧ (𝐴 +Q ([⟨((𝑦 +o 2o) +o 𝑋), 1o⟩] ~Q ·Q 𝑃)) ∈ 𝑈))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ∧ w3a 1009   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ∃wrex 2529  ⟨cop 3708  Oncon0 4503  suc csuc 4505  ωcom 4732   × cxp 4767  (class class class)co 6075  1_oc1o 6670  2_oc2o 6671   +_o coa 6674  [cec 6795   / cqs 6796  Ncnpi 7629   ~_Q ceq 7636  Qcnq 7637   +_Q cplq 7639   ·_Q cmq 7640   ~_Q0 ceq0 7643   +_Q0 cplq0 7646   ·_Q0 cmq0 7647  Pcnp 7648

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 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4241  ax-sep 4244  ax-nul 4254  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573  ax-setind 4679  ax-iinf 4730

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-int 3966  df-iun 4009  df-br 4126  df-opab 4188  df-mpt 4189  df-tr 4225  df-id 4433  df-iord 4506  df-on 4508  df-suc 4511  df-iom 4733  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-co 4778  df-dm 4779  df-rn 4780  df-res 4781  df-ima 4782  df-iota 5332  df-fun 5374  df-fn 5375  df-f 5376  df-f1 5377  df-fo 5378  df-f1o 5379  df-fv 5380  df-ov 6078  df-oprab 6079  df-mpo 6080  df-1st 6364  df-2nd 6365  df-recs 6566  df-irdg 6631  df-1o 6677  df-2o 6678  df-oadd 6681  df-omul 6682  df-er 6797  df-ec 6799  df-qs 6803  df-ni 7661  df-pli 7662  df-mi 7663  df-plpq 7701  df-mpq 7702  df-enq 7704  df-nqqs 7705  df-plqqs 7706  df-mqqs 7707  df-enq0 7781  df-nq0 7782  df-plq0 7784  df-mq0 7785  df-inp 7823

This theorem is referenced by:  prarloclem3step  7853