MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  1idpr Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 1idpr 11067
Description: 1 is an identity element for positive real multiplication. Theorem 9-3.7(iv) of [Gleason] p. 124. (Contributed by NM, 2-Apr-1996.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
1idpr (𝐴P → (𝐴 ·P 1P) = 𝐴)

Proof of Theorem 1idpr
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 𝑤 𝑣 𝑢 𝑓 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-rex 3069 . . . . 5 (∃𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) ↔ ∃𝑔(𝑔 ∈ 1P𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
2 elprnq 11029 . . . . . . . . . 10 ((𝐴P𝑓𝐴) → 𝑓Q)
3 breq1 5151 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) → (𝑥 <Q 𝑓 ↔ (𝑓 ·Q 𝑔) <Q 𝑓))
4 df-1p 11020 . . . . . . . . . . . . 13 1P = {𝑔𝑔 <Q 1Q}
54eqabri 2883 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 ∈ 1P𝑔 <Q 1Q)
6 ltmnq 11010 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓Q → (𝑔 <Q 1Q ↔ (𝑓 ·Q 𝑔) <Q (𝑓 ·Q 1Q)))
7 mulidnq 11001 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓Q → (𝑓 ·Q 1Q) = 𝑓)
87breq2d 5160 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓Q → ((𝑓 ·Q 𝑔) <Q (𝑓 ·Q 1Q) ↔ (𝑓 ·Q 𝑔) <Q 𝑓))
96, 8bitrd 279 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓Q → (𝑔 <Q 1Q ↔ (𝑓 ·Q 𝑔) <Q 𝑓))
105, 9bitr2id 284 . . . . . . . . . . 11 (𝑓Q → ((𝑓 ·Q 𝑔) <Q 𝑓𝑔 ∈ 1P))
113, 10sylan9bbr 510 . . . . . . . . . 10 ((𝑓Q𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) → (𝑥 <Q 𝑓𝑔 ∈ 1P))
122, 11sylan 580 . . . . . . . . 9 (((𝐴P𝑓𝐴) ∧ 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) → (𝑥 <Q 𝑓𝑔 ∈ 1P))
1312ex 412 . . . . . . . 8 ((𝐴P𝑓𝐴) → (𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) → (𝑥 <Q 𝑓𝑔 ∈ 1P)))
1413pm5.32rd 578 . . . . . . 7 ((𝐴P𝑓𝐴) → ((𝑥 <Q 𝑓𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) ↔ (𝑔 ∈ 1P𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
1514exbidv 1919 . . . . . 6 ((𝐴P𝑓𝐴) → (∃𝑔(𝑥 <Q 𝑓𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) ↔ ∃𝑔(𝑔 ∈ 1P𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
16 19.42v 1951 . . . . . 6 (∃𝑔(𝑥 <Q 𝑓𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) ↔ (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
1715, 16bitr3di 286 . . . . 5 ((𝐴P𝑓𝐴) → (∃𝑔(𝑔 ∈ 1P𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) ↔ (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
181, 17bitrid 283 . . . 4 ((𝐴P𝑓𝐴) → (∃𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) ↔ (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
1918rexbidva 3175 . . 3 (𝐴P → (∃𝑓𝐴𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) ↔ ∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
20 1pr 11053 . . . 4 1PP
21 df-mp 11022 . . . . 5 ·P = (𝑦P, 𝑧P ↦ {𝑤 ∣ ∃𝑢𝑦𝑣𝑧 𝑤 = (𝑢 ·Q 𝑣)})
22 mulclnq 10985 . . . . 5 ((𝑢Q𝑣Q) → (𝑢 ·Q 𝑣) ∈ Q)
2321, 22genpelv 11038 . . . 4 ((𝐴P ∧ 1PP) → (𝑥 ∈ (𝐴 ·P 1P) ↔ ∃𝑓𝐴𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
2420, 23mpan2 691 . . 3 (𝐴P → (𝑥 ∈ (𝐴 ·P 1P) ↔ ∃𝑓𝐴𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
25 prnmax 11033 . . . . . 6 ((𝐴P𝑥𝐴) → ∃𝑓𝐴 𝑥 <Q 𝑓)
26 ltrelnq 10964 . . . . . . . . . . 11 <Q ⊆ (Q × Q)
2726brel 5754 . . . . . . . . . 10 (𝑥 <Q 𝑓 → (𝑥Q𝑓Q))
28 vex 3482 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑓 ∈ V
29 vex 3482 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥 ∈ V
30 fvex 6920 . . . . . . . . . . . . . 14 (*Q𝑓) ∈ V
31 mulcomnq 10991 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ·Q 𝑧) = (𝑧 ·Q 𝑦)
32 mulassnq 10997 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ·Q 𝑧) ·Q 𝑤) = (𝑦 ·Q (𝑧 ·Q 𝑤))
3328, 29, 30, 31, 32caov12 7661 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))) = (𝑥 ·Q (𝑓 ·Q (*Q𝑓)))
34 recidnq 11003 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓Q → (𝑓 ·Q (*Q𝑓)) = 1Q)
3534oveq2d 7447 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓Q → (𝑥 ·Q (𝑓 ·Q (*Q𝑓))) = (𝑥 ·Q 1Q))
3633, 35eqtrid 2787 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓Q → (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))) = (𝑥 ·Q 1Q))
37 mulidnq 11001 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥Q → (𝑥 ·Q 1Q) = 𝑥)
3836, 37sylan9eqr 2797 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥Q𝑓Q) → (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))) = 𝑥)
3938eqcomd 2741 . . . . . . . . . 10 ((𝑥Q𝑓Q) → 𝑥 = (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))))
40 ovex 7464 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ·Q (*Q𝑓)) ∈ V
41 oveq2 7439 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 = (𝑥 ·Q (*Q𝑓)) → (𝑓 ·Q 𝑔) = (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))))
4241eqeq2d 2746 . . . . . . . . . . 11 (𝑔 = (𝑥 ·Q (*Q𝑓)) → (𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) ↔ 𝑥 = (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓)))))
4340, 42spcev 3606 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))) → ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))
4427, 39, 433syl 18 . . . . . . . . 9 (𝑥 <Q 𝑓 → ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))
4544a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑓𝐴 → (𝑥 <Q 𝑓 → ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
4645ancld 550 . . . . . . 7 (𝑓𝐴 → (𝑥 <Q 𝑓 → (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
4746reximia 3079 . . . . . 6 (∃𝑓𝐴 𝑥 <Q 𝑓 → ∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
4825, 47syl 17 . . . . 5 ((𝐴P𝑥𝐴) → ∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
4948ex 412 . . . 4 (𝐴P → (𝑥𝐴 → ∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
50 prcdnq 11031 . . . . . 6 ((𝐴P𝑓𝐴) → (𝑥 <Q 𝑓𝑥𝐴))
5150adantrd 491 . . . . 5 ((𝐴P𝑓𝐴) → ((𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) → 𝑥𝐴))
5251rexlimdva 3153 . . . 4 (𝐴P → (∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) → 𝑥𝐴))
5349, 52impbid 212 . . 3 (𝐴P → (𝑥𝐴 ↔ ∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
5419, 24, 533bitr4d 311 . 2 (𝐴P → (𝑥 ∈ (𝐴 ·P 1P) ↔ 𝑥𝐴))
5554eqrdv 2733 1 (𝐴P → (𝐴 ·P 1P) = 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1537  wex 1776  wcel 2106  wrex 3068   class class class wbr 5148  cfv 6563  (class class class)co 7431  Qcnq 10890  1Qc1q 10891   ·Q cmq 10894  *Qcrq 10895   <Q cltq 10896  Pcnp 10897  1Pc1p 10898   ·P cmp 10900
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-inf2 9679
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-int 4952  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8505  df-oadd 8509  df-omul 8510  df-er 8744  df-ni 10910  df-pli 10911  df-mi 10912  df-lti 10913  df-plpq 10946  df-mpq 10947  df-ltpq 10948  df-enq 10949  df-nq 10950  df-erq 10951  df-plq 10952  df-mq 10953  df-1nq 10954  df-rq 10955  df-ltnq 10956  df-np 11019  df-1p 11020  df-mp 11022
This theorem is referenced by:  m1m1sr  11131  1idsr  11136
  Copyright terms: Public domain W3C validator