Theorem suplocsrlemb 7721

Description: Lemma for suplocsr 7724. The set 𝐵 is located. (Contributed by Jim Kingdon, 18-Jan-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
suplocsrlem.b	⊢ 𝐵 = {𝑤 ∈ P ∣ (𝐶 +R [⟨𝑤, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴}
suplocsrlem.ss	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ R)
suplocsrlem.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
suplocsrlem.ub	⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ R ∀𝑦 ∈ 𝐴 𝑦 <R 𝑥)
suplocsrlem.loc	⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ R ∀𝑦 ∈ R (𝑥 <R 𝑦 → (∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑥 <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦)))

Assertion

Ref	Expression
suplocsrlemb	⊢ (𝜑 → ∀𝑢 ∈ P ∀𝑣 ∈ P (𝑢<P 𝑣 → (∃𝑞 ∈ 𝐵 𝑢<P 𝑞 ∨ ∀𝑞 ∈ 𝐵 𝑞<P 𝑣)))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑞,𝑤   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧   𝑧,𝐵   𝐶,𝑞,𝑤   𝑥,𝐶,𝑦,𝑧   𝜑,𝑞,𝑢,𝑣,𝑧   𝑥,𝑢,𝑦   𝑦,𝑣

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦,𝑤)   𝐴(𝑣,𝑢)   𝐵(𝑥,𝑦,𝑤,𝑣,𝑢,𝑞)   𝐶(𝑣,𝑢)

Proof of Theorem suplocsrlemb

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 109	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → 𝑢<P 𝑣)
2		simplrl 525	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → 𝑢 ∈ P)
3		simplrr 526	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → 𝑣 ∈ P)
4		suplocsrlem.ss	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ R)
5		suplocsrlem.c	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
6	4, 5	sseldd 3129	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ R)
7	6	ad2antrr 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → 𝐶 ∈ R)
8		ltpsrprg 7718	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ R) → ((𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) ↔ 𝑢<P 𝑣))
9	2, 3, 7, 8	syl3anc 1220	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → ((𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) ↔ 𝑢<P 𝑣))
10	1, 9	mpbird 166	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ))
11		breq2 3969	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) → ((𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑦 ↔ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )))
12		breq2 3969	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) → (𝑧 <R 𝑦 ↔ 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )))
13	12	ralbidv 2457	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦 ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )))
14	13	orbi2d 780	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) → ((∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦) ↔ (∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ))))
15	11, 14	imbi12d 233	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) → (((𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑦 → (∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦)) ↔ ((𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) → (∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )))))
16		breq1 3968	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) → (𝑥 <R 𝑦 ↔ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑦))
17		breq1 3968	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 = (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) → (𝑥 <R 𝑧 ↔ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧))
18	17	rexbidv 2458	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) → (∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑥 <R 𝑧 ↔ ∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧))
19	18	orbi1d 781	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) → ((∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑥 <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦) ↔ (∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦)))
20	16, 19	imbi12d 233	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) → ((𝑥 <R 𝑦 → (∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑥 <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦)) ↔ ((𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑦 → (∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦))))
21	20	ralbidv 2457	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) → (∀𝑦 ∈ R (𝑥 <R 𝑦 → (∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑥 <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦)) ↔ ∀𝑦 ∈ R ((𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑦 → (∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦))))
22		suplocsrlem.loc	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ R ∀𝑦 ∈ R (𝑥 <R 𝑦 → (∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑥 <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦)))
23	22	ad2antrr 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → ∀𝑥 ∈ R ∀𝑦 ∈ R (𝑥 <R 𝑦 → (∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑥 <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦)))
24		1pr 7469	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1P ∈ P
25	24	a1i 9	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → 1P ∈ P)
26	2, 25	opelxpd 4618	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → ⟨𝑢, 1P⟩ ∈ (P × P))
27		enrex 7652	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ~R ∈ V
28	27	ecelqsi 6531	. . . . . . . . . 10 ⊢ (⟨𝑢, 1P⟩ ∈ (P × P) → [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ∈ ((P × P) / ~R ))
29	26, 28	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ∈ ((P × P) / ~R ))
30		df-nr 7642	. . . . . . . . 9 ⊢ R = ((P × P) / ~R )
31	29, 30	eleqtrrdi 2251	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ∈ R)
32		addclsr 7668	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 ∈ R ∧ [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ∈ R) → (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) ∈ R)
33	7, 31, 32	syl2anc 409	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) ∈ R)
34	21, 23, 33	rspcdva 2821	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → ∀𝑦 ∈ R ((𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑦 → (∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R 𝑦)))
35	3, 25	opelxpd 4618	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → ⟨𝑣, 1P⟩ ∈ (P × P))
36	27	ecelqsi 6531	. . . . . . . . 9 ⊢ (⟨𝑣, 1P⟩ ∈ (P × P) → [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ∈ ((P × P) / ~R ))
37	36, 30	eleqtrrdi 2251	. . . . . . . 8 ⊢ (⟨𝑣, 1P⟩ ∈ (P × P) → [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ∈ R)
38	35, 37	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ∈ R)
39		addclsr 7668	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐶 ∈ R ∧ [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ∈ R) → (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) ∈ R)
40	7, 38, 39	syl2anc 409	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) ∈ R)
41	15, 34, 40	rspcdva 2821	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → ((𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) → (∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ))))
42	10, 41	mpd 13	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → (∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )))
43	2	ad2antrr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) → 𝑢 ∈ P)
44	7	ad2antrr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) → 𝐶 ∈ R)
45		mappsrprg 7719	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑢 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ R) → (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ))
46	43, 44, 45	syl2anc 409	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) → (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ))
47		simpr 109	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) → (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧)
48		ltsosr 7679	. . . . . . . . . . 11 ⊢ <R Or R
49		ltrelsr 7653	. . . . . . . . . . 11 ⊢ <R ⊆ (R × R)
50	48, 49	sotri 4980	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) → (𝐶 +R -1R) <R 𝑧)
51	46, 47, 50	syl2anc 409	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) → (𝐶 +R -1R) <R 𝑧)
52		map2psrprg 7720	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐶 ∈ R → ((𝐶 +R -1R) <R 𝑧 ↔ ∃𝑞 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧))
53	44, 52	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) → ((𝐶 +R -1R) <R 𝑧 ↔ ∃𝑞 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧))
54	51, 53	mpbid 146	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) → ∃𝑞 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧)
55		simpr 109	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧) → (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧)
56		simp-4r 532	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧) → 𝑧 ∈ 𝐴)
57	55, 56	eqeltrd 2234	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧) → (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴)
58		simpllr 524	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧) → (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧)
59	58, 55	breqtrrd 3992	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧) → (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ))
60	2	ad4antr 486	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧) → 𝑢 ∈ P)
61		simplr 520	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧) → 𝑞 ∈ P)
62	44	ad2antrr 480	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧) → 𝐶 ∈ R)
63		ltpsrprg 7718	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑢 ∈ P ∧ 𝑞 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ R) → ((𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ↔ 𝑢<P 𝑞))
64	60, 61, 62, 63	syl3anc 1220	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧) → ((𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ↔ 𝑢<P 𝑞))
65	59, 64	mpbid 146	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧) → 𝑢<P 𝑞)
66	57, 65	jca 304	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧) → ((𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴 ∧ 𝑢<P 𝑞))
67	66	ex 114	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) ∧ 𝑞 ∈ P) → ((𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧 → ((𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴 ∧ 𝑢<P 𝑞)))
68	67	reximdva 2559	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) → (∃𝑞 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) = 𝑧 → ∃𝑞 ∈ P ((𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴 ∧ 𝑢<P 𝑞)))
69	54, 68	mpd 13	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) → ∃𝑞 ∈ P ((𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴 ∧ 𝑢<P 𝑞))
70		opeq1 3741	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑤 = 𝑞 → ⟨𝑤, 1P⟩ = ⟨𝑞, 1P⟩)
71	70	eceq1d 6513	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑤 = 𝑞 → [⟨𝑤, 1P⟩] ~R = [⟨𝑞, 1P⟩] ~R )
72	71	oveq2d 5837	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑤 = 𝑞 → (𝐶 +R [⟨𝑤, 1P⟩] ~R ) = (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ))
73	72	eleq1d 2226	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑤 = 𝑞 → ((𝐶 +R [⟨𝑤, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴 ↔ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴))
74		suplocsrlem.b	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝐵 = {𝑤 ∈ P ∣ (𝐶 +R [⟨𝑤, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴}
75	73, 74	elrab2 2871	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑞 ∈ 𝐵 ↔ (𝑞 ∈ P ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴))
76	75	anbi1i 454	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑢<P 𝑞) ↔ ((𝑞 ∈ P ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴) ∧ 𝑢<P 𝑞))
77		anass 399	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑞 ∈ P ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴) ∧ 𝑢<P 𝑞) ↔ (𝑞 ∈ P ∧ ((𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴 ∧ 𝑢<P 𝑞)))
78	76, 77	bitri 183	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑢<P 𝑞) ↔ (𝑞 ∈ P ∧ ((𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴 ∧ 𝑢<P 𝑞)))
79	78	rexbii2 2468	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑞 ∈ 𝐵 𝑢<P 𝑞 ↔ ∃𝑞 ∈ P ((𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴 ∧ 𝑢<P 𝑞))
80	69, 79	sylibr 133	. . . . . 6 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ∧ (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧) → ∃𝑞 ∈ 𝐵 𝑢<P 𝑞)
81	80	rexlimdva2 2577	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → (∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 → ∃𝑞 ∈ 𝐵 𝑢<P 𝑞))
82		breq1 3968	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) → (𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) ↔ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )))
83		simplr 520	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ))
84		simpr 109	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → 𝑞 ∈ 𝐵)
85	84, 75	sylib 121	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → (𝑞 ∈ P ∧ (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴))
86	85	simprd 113	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) ∈ 𝐴)
87	82, 83, 86	rspcdva 2821	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → (𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ))
88	85	simpld 111	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → 𝑞 ∈ P)
89	3	ad2antrr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → 𝑣 ∈ P)
90	7	ad2antrr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → 𝐶 ∈ R)
91		ltpsrprg 7718	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑞 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P ∧ 𝐶 ∈ R) → ((𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) ↔ 𝑞<P 𝑣))
92	88, 89, 90, 91	syl3anc 1220	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → ((𝐶 +R [⟨𝑞, 1P⟩] ~R ) <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) ↔ 𝑞<P 𝑣))
93	87, 92	mpbid 146	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) ∧ 𝑞 ∈ 𝐵) → 𝑞<P 𝑣)
94	93	ralrimiva 2530	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) → ∀𝑞 ∈ 𝐵 𝑞<P 𝑣)
95	94	ex 114	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → (∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R ) → ∀𝑞 ∈ 𝐵 𝑞<P 𝑣))
96	81, 95	orim12d 776	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → ((∃𝑧 ∈ 𝐴 (𝐶 +R [⟨𝑢, 1P⟩] ~R ) <R 𝑧 ∨ ∀𝑧 ∈ 𝐴 𝑧 <R (𝐶 +R [⟨𝑣, 1P⟩] ~R )) → (∃𝑞 ∈ 𝐵 𝑢<P 𝑞 ∨ ∀𝑞 ∈ 𝐵 𝑞<P 𝑣)))
97	42, 96	mpd 13	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) ∧ 𝑢<P 𝑣) → (∃𝑞 ∈ 𝐵 𝑢<P 𝑞 ∨ ∀𝑞 ∈ 𝐵 𝑞<P 𝑣))
98	97	ex 114	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ P ∧ 𝑣 ∈ P)) → (𝑢<P 𝑣 → (∃𝑞 ∈ 𝐵 𝑢<P 𝑞 ∨ ∀𝑞 ∈ 𝐵 𝑞<P 𝑣)))
99	98	ralrimivva 2539	1 ⊢ (𝜑 → ∀𝑢 ∈ P ∀𝑣 ∈ P (𝑢<P 𝑣 → (∃𝑞 ∈ 𝐵 𝑢<P 𝑞 ∨ ∀𝑞 ∈ 𝐵 𝑞<P 𝑣)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 698   = wceq 1335   ∈ wcel 2128  ∀wral 2435  ∃wrex 2436  {crab 2439   ⊆ wss 3102  ⟨cop 3563   class class class wbr 3965   × cxp 4583  (class class class)co 5821  [cec 6475   / cqs 6476  Pcnp 7206  1_Pc1p 7207  <_P cltp 7210   ~_R cer 7211  Rcnr 7212  -1_Rcm1r 7215   +_R cplr 7216   <_R cltr 7218

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1427  ax-7 1428  ax-gen 1429  ax-ie1 1473  ax-ie2 1474  ax-8 1484  ax-10 1485  ax-11 1486  ax-i12 1487  ax-bndl 1489  ax-4 1490  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-13 2130  ax-14 2131  ax-ext 2139  ax-coll 4079  ax-sep 4082  ax-nul 4090  ax-pow 4135  ax-pr 4169  ax-un 4393  ax-setind 4495  ax-iinf 4546

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1338  df-fal 1341  df-nf 1441  df-sb 1743  df-eu 2009  df-mo 2010  df-clab 2144  df-cleq 2150  df-clel 2153  df-nfc 2288  df-ne 2328  df-ral 2440  df-rex 2441  df-reu 2442  df-rab 2444  df-v 2714  df-sbc 2938  df-csb 3032  df-dif 3104  df-un 3106  df-in 3108  df-ss 3115  df-nul 3395  df-pw 3545  df-sn 3566  df-pr 3567  df-op 3569  df-uni 3773  df-int 3808  df-iun 3851  df-br 3966  df-opab 4026  df-mpt 4027  df-tr 4063  df-eprel 4249  df-id 4253  df-po 4256  df-iso 4257  df-iord 4326  df-on 4328  df-suc 4331  df-iom 4549  df-xp 4591  df-rel 4592  df-cnv 4593  df-co 4594  df-dm 4595  df-rn 4596  df-res 4597  df-ima 4598  df-iota 5134  df-fun 5171  df-fn 5172  df-f 5173  df-f1 5174  df-fo 5175  df-f1o 5176  df-fv 5177  df-ov 5824  df-oprab 5825  df-mpo 5826  df-1st 6085  df-2nd 6086  df-recs 6249  df-irdg 6314  df-1o 6360  df-2o 6361  df-oadd 6364  df-omul 6365  df-er 6477  df-ec 6479  df-qs 6483  df-ni 7219  df-pli 7220  df-mi 7221  df-lti 7222  df-plpq 7259  df-mpq 7260  df-enq 7262  df-nqqs 7263  df-plqqs 7264  df-mqqs 7265  df-1nqqs 7266  df-rq 7267  df-ltnqqs 7268  df-enq0 7339  df-nq0 7340  df-0nq0 7341  df-plq0 7342  df-mq0 7343  df-inp 7381  df-i1p 7382  df-iplp 7383  df-imp 7384  df-iltp 7385  df-enr 7641  df-nr 7642  df-plr 7643  df-mr 7644  df-ltr 7645  df-0r 7646  df-1r 7647  df-m1r 7648

This theorem is referenced by:  suplocsrlempr  7722