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

Theorem 1idpr 11069
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 3071 . . . . 5 (∃𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) ↔ ∃𝑔(𝑔 ∈ 1P𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)))
2 elprnq 11031 . . . . . . . . . 10 ((𝐴P𝑓𝐴) → 𝑓Q)
3 breq1 5146 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) → (𝑥 <Q 𝑓 ↔ (𝑓 ·Q 𝑔) <Q 𝑓))
4 df-1p 11022 . . . . . . . . . . . . 13 1P = {𝑔𝑔 <Q 1Q}
54eqabri 2885 . . . . . . . . . . . 12 (𝑔 ∈ 1P𝑔 <Q 1Q)
6 ltmnq 11012 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓Q → (𝑔 <Q 1Q ↔ (𝑓 ·Q 𝑔) <Q (𝑓 ·Q 1Q)))
7 mulidnq 11003 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓Q → (𝑓 ·Q 1Q) = 𝑓)
87breq2d 5155 . . . . . . . . . . . . 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 1921 . . . . . 6 ((𝐴P𝑓𝐴) → (∃𝑔(𝑥 <Q 𝑓𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) ↔ ∃𝑔(𝑔 ∈ 1P𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
16 19.42v 1953 . . . . . 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 3177 . . 3 (𝐴P → (∃𝑓𝐴𝑔 ∈ 1P 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔) ↔ ∃𝑓𝐴 (𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔))))
20 1pr 11055 . . . 4 1PP
21 df-mp 11024 . . . . 5 ·P = (𝑦P, 𝑧P ↦ {𝑤 ∣ ∃𝑢𝑦𝑣𝑧 𝑤 = (𝑢 ·Q 𝑣)})
22 mulclnq 10987 . . . . 5 ((𝑢Q𝑣Q) → (𝑢 ·Q 𝑣) ∈ Q)
2321, 22genpelv 11040 . . . 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 11035 . . . . . 6 ((𝐴P𝑥𝐴) → ∃𝑓𝐴 𝑥 <Q 𝑓)
26 ltrelnq 10966 . . . . . . . . . . 11 <Q ⊆ (Q × Q)
2726brel 5750 . . . . . . . . . 10 (𝑥 <Q 𝑓 → (𝑥Q𝑓Q))
28 vex 3484 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑓 ∈ V
29 vex 3484 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥 ∈ V
30 fvex 6919 . . . . . . . . . . . . . 14 (*Q𝑓) ∈ V
31 mulcomnq 10993 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ·Q 𝑧) = (𝑧 ·Q 𝑦)
32 mulassnq 10999 . . . . . . . . . . . . . 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 11005 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓Q → (𝑓 ·Q (*Q𝑓)) = 1Q)
3534oveq2d 7447 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓Q → (𝑥 ·Q (𝑓 ·Q (*Q𝑓))) = (𝑥 ·Q 1Q))
3633, 35eqtrid 2789 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓Q → (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))) = (𝑥 ·Q 1Q))
37 mulidnq 11003 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥Q → (𝑥 ·Q 1Q) = 𝑥)
3836, 37sylan9eqr 2799 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥Q𝑓Q) → (𝑓 ·Q (𝑥 ·Q (*Q𝑓))) = 𝑥)
3938eqcomd 2743 . . . . . . . . . 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 2748 . . . . . . . . . . 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 3081 . . . . . 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 11033 . . . . . 6 ((𝐴P𝑓𝐴) → (𝑥 <Q 𝑓𝑥𝐴))
5150adantrd 491 . . . . 5 ((𝐴P𝑓𝐴) → ((𝑥 <Q 𝑓 ∧ ∃𝑔 𝑥 = (𝑓 ·Q 𝑔)) → 𝑥𝐴))
5251rexlimdva 3155 . . . 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 2735 1 (𝐴P → (𝐴 ·P 1P) = 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1540  wex 1779  wcel 2108  wrex 3070   class class class wbr 5143  cfv 6561  (class class class)co 7431  Qcnq 10892  1Qc1q 10893   ·Q cmq 10896  *Qcrq 10897   <Q cltq 10898  Pcnp 10899  1Pc1p 10900   ·P cmp 10902
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-inf2 9681
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-int 4947  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-oadd 8510  df-omul 8511  df-er 8745  df-ni 10912  df-pli 10913  df-mi 10914  df-lti 10915  df-plpq 10948  df-mpq 10949  df-ltpq 10950  df-enq 10951  df-nq 10952  df-erq 10953  df-plq 10954  df-mq 10955  df-1nq 10956  df-rq 10957  df-ltnq 10958  df-np 11021  df-1p 11022  df-mp 11024
This theorem is referenced by:  m1m1sr  11133  1idsr  11138
  Copyright terms: Public domain W3C validator