Theorem prmuloc 7761

Description: Positive reals are multiplicatively located. Lemma 12.8 of [BauerTaylor], p. 56. (Contributed by Jim Kingdon, 8-Dec-2019.)

Assertion

Ref	Expression
prmuloc	⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) → ∃𝑑 ∈ Q ∃𝑢 ∈ Q (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵)))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑑,𝑢   𝐵,𝑑,𝑢   𝐿,𝑑,𝑢   𝑈,𝑑,𝑢

Proof of Theorem prmuloc

Dummy variables 𝑝 𝑟 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ltexnqi 7604	. . 3 ⊢ (𝐴 <Q 𝐵 → ∃𝑥 ∈ Q (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)
2	1	adantl 277	. 2 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) → ∃𝑥 ∈ Q (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)
3		prml 7672	. . . 4 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝐿)
4	3	ad2antrr 488	. . 3 ⊢ (((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) → ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝐿)
5		simprl 529	. . . . . 6 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) → 𝑟 ∈ Q)
6		simplrl 535	. . . . . 6 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) → 𝑥 ∈ Q)
7		mulclnq 7571	. . . . . 6 ⊢ ((𝑟 ∈ Q ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑟 ·Q 𝑥) ∈ Q)
8	5, 6, 7	syl2anc 411	. . . . 5 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) → (𝑟 ·Q 𝑥) ∈ Q)
9		ltrelnq 7560	. . . . . . . 8 ⊢ <Q ⊆ (Q × Q)
10	9	brel 4771	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 <Q 𝐵 → (𝐴 ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q))
11	10	simprd 114	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 <Q 𝐵 → 𝐵 ∈ Q)
12	11	ad3antlr 493	. . . . 5 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) → 𝐵 ∈ Q)
13		appdiv0nq 7759	. . . . 5 ⊢ (((𝑟 ·Q 𝑥) ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q) → ∃𝑝 ∈ Q (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))
14	8, 12, 13	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) → ∃𝑝 ∈ Q (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))
15		prarloc 7698	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝑝 ∈ Q) → ∃𝑑 ∈ 𝐿 ∃𝑢 ∈ 𝑈 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))
16	15	adantlr 477	. . . . . . . . 9 ⊢ (((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ 𝑝 ∈ Q) → ∃𝑑 ∈ 𝐿 ∃𝑢 ∈ 𝑈 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))
17	16	adantlr 477	. . . . . . . 8 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ 𝑝 ∈ Q) → ∃𝑑 ∈ 𝐿 ∃𝑢 ∈ 𝑈 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))
18	17	ad2ant2r 509	. . . . . . 7 ⊢ (((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) → ∃𝑑 ∈ 𝐿 ∃𝑢 ∈ 𝑈 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))
19		r2ex 2550	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑑 ∈ 𝐿 ∃𝑢 ∈ 𝑈 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝) ↔ ∃𝑑∃𝑢((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝)))
20	18, 19	sylib 122	. . . . . 6 ⊢ (((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) → ∃𝑑∃𝑢((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝)))
21		elprnql 7676	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝑑 ∈ 𝐿) → 𝑑 ∈ Q)
22	21	adantlr 477	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ 𝑑 ∈ 𝐿) → 𝑑 ∈ Q)
23	22	adantlr 477	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ 𝑑 ∈ 𝐿) → 𝑑 ∈ Q)
24	23	adantlr 477	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ 𝑑 ∈ 𝐿) → 𝑑 ∈ Q)
25	24	ad2ant2r 509	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈)) → 𝑑 ∈ Q)
26	25	adantrr 479	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → 𝑑 ∈ Q)
27		simplll 533	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) → ⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P)
28	27	ad2antrr 488	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → ⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P)
29		simprl 529	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈))
30	29	simprd 114	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → 𝑢 ∈ 𝑈)
31		elprnqu 7677	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → 𝑢 ∈ Q)
32	28, 30, 31	syl2anc 411	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → 𝑢 ∈ Q)
33		prltlu 7682	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝑟 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → 𝑟 <Q 𝑢)
34	33	3adant1r 1255	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ 𝑟 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → 𝑟 <Q 𝑢)
35	34	3adant2l 1256	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿) ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) → 𝑟 <Q 𝑢)
36	35	3adant3l 1258	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿) ∧ (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈)) → 𝑟 <Q 𝑢)
37	36	3adant1r 1255	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿) ∧ (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈)) → 𝑟 <Q 𝑢)
38	37	3expa 1227	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈)) → 𝑟 <Q 𝑢)
39	38	ad2ant2r 509	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → 𝑟 <Q 𝑢)
40		simprr 531	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))
41		simplrr 536	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) → (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)
42	41	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)
43		simplrr 536	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))
44	10	simpld 112	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 <Q 𝐵 → 𝐴 ∈ Q)
45	44	ad3antlr 493	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) → 𝐴 ∈ Q)
46	45	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → 𝐴 ∈ Q)
47	12	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → 𝐵 ∈ Q)
48		simplrl 535	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → 𝑝 ∈ Q)
49	6	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → 𝑥 ∈ Q)
50	39, 40, 42, 43, 46, 47, 26, 48, 49	prmuloclemcalc 7760	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵))
51		df-3an 1004	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵)) ↔ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵)))
52	29, 50, 51	sylanbrc 417	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵)))
53	26, 32, 52	jca31 309	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) ∧ ((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝))) → ((𝑑 ∈ Q ∧ 𝑢 ∈ Q) ∧ (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵))))
54	53	ex 115	. . . . . . 7 ⊢ (((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) → (((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝)) → ((𝑑 ∈ Q ∧ 𝑢 ∈ Q) ∧ (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵)))))
55	54	2eximdv 1928	. . . . . 6 ⊢ (((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) → (∃𝑑∃𝑢((𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈) ∧ 𝑢 <Q (𝑑 +Q 𝑝)) → ∃𝑑∃𝑢((𝑑 ∈ Q ∧ 𝑢 ∈ Q) ∧ (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵)))))
56	20, 55	mpd 13	. . . . 5 ⊢ (((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) → ∃𝑑∃𝑢((𝑑 ∈ Q ∧ 𝑢 ∈ Q) ∧ (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵))))
57		r2ex 2550	. . . . 5 ⊢ (∃𝑑 ∈ Q ∃𝑢 ∈ Q (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵)) ↔ ∃𝑑∃𝑢((𝑑 ∈ Q ∧ 𝑢 ∈ Q) ∧ (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵))))
58	56, 57	sylibr 134	. . . 4 ⊢ (((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ (𝑝 ∈ Q ∧ (𝑝 ·Q 𝐵) <Q (𝑟 ·Q 𝑥))) → ∃𝑑 ∈ Q ∃𝑢 ∈ Q (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵)))
59	14, 58	rexlimddv 2653	. . 3 ⊢ ((((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) ∧ (𝑟 ∈ Q ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) → ∃𝑑 ∈ Q ∃𝑢 ∈ Q (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵)))
60	4, 59	rexlimddv 2653	. 2 ⊢ (((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) ∧ (𝑥 ∈ Q ∧ (𝐴 +Q 𝑥) = 𝐵)) → ∃𝑑 ∈ Q ∃𝑢 ∈ Q (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵)))
61	2, 60	rexlimddv 2653	1 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐴 <Q 𝐵) → ∃𝑑 ∈ Q ∃𝑢 ∈ Q (𝑑 ∈ 𝐿 ∧ 𝑢 ∈ 𝑈 ∧ (𝑢 ·Q 𝐴) <Q (𝑑 ·Q 𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ∧ w3a 1002   = wceq 1395  ∃wex 1538   ∈ wcel 2200  ∃wrex 2509  ⟨cop 3669   class class class wbr 4083  (class class class)co 6007  Qcnq 7475   +_Q cplq 7477   ·_Q cmq 7478   <_Q cltq 7480  Pcnp 7486

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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4199  ax-sep 4202  ax-nul 4210  ax-pow 4258  ax-pr 4293  ax-un 4524  ax-setind 4629  ax-iinf 4680

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-tr 4183  df-eprel 4380  df-id 4384  df-po 4387  df-iso 4388  df-iord 4457  df-on 4459  df-suc 4462  df-iom 4683  df-xp 4725  df-rel 4726  df-cnv 4727  df-co 4728  df-dm 4729  df-rn 4730  df-res 4731  df-ima 4732  df-iota 5278  df-fun 5320  df-fn 5321  df-f 5322  df-f1 5323  df-fo 5324  df-f1o 5325  df-fv 5326  df-ov 6010  df-oprab 6011  df-mpo 6012  df-1st 6292  df-2nd 6293  df-recs 6457  df-irdg 6522  df-1o 6568  df-2o 6569  df-oadd 6572  df-omul 6573  df-er 6688  df-ec 6690  df-qs 6694  df-ni 7499  df-pli 7500  df-mi 7501  df-lti 7502  df-plpq 7539  df-mpq 7540  df-enq 7542  df-nqqs 7543  df-plqqs 7544  df-mqqs 7545  df-1nqqs 7546  df-rq 7547  df-ltnqqs 7548  df-enq0 7619  df-nq0 7620  df-0nq0 7621  df-plq0 7622  df-mq0 7623  df-inp 7661

This theorem is referenced by:  prmuloc2  7762  mullocpr  7766