Theorem addclprlem1 11082

Description: Lemma to prove downward closure in positive real addition. Part of proof of Proposition 9-3.5 of [Gleason] p. 123. (Contributed by NM, 13-Mar-1996.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
addclprlem1	⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) → ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) ∈ 𝐴))

Proof of Theorem addclprlem1

Dummy variables 𝑦 𝑧 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elprnq 11057	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) → 𝑔 ∈ Q)
2		ltrnq 11045	. . . . 5 ⊢ (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) ↔ (*Q‘(𝑔 +Q ℎ)) <Q (*Q‘𝑥))
3		ltmnq 11038	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Q → ((*Q‘(𝑔 +Q ℎ)) <Q (*Q‘𝑥) ↔ (𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) <Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥))))
4		ovex 7445	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ∈ V
5		ovex 7445	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ∈ V
6		ltmnq 11038	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 ∈ Q → (𝑦 <Q 𝑧 ↔ (𝑤 ·Q 𝑦) <Q (𝑤 ·Q 𝑧)))
7		vex 3455	. . . . . . 7 ⊢ 𝑔 ∈ V
8		mulcomnq 11019	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ·Q 𝑧) = (𝑧 ·Q 𝑦)
9	4, 5, 6, 7, 8	caovord2 7625	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 ∈ Q → ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) <Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ↔ ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) <Q ((𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ·Q 𝑔)))
10	3, 9	sylan9bbr 520	. . . . 5 ⊢ ((𝑔 ∈ Q ∧ 𝑥 ∈ Q) → ((*Q‘(𝑔 +Q ℎ)) <Q (*Q‘𝑥) ↔ ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) <Q ((𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ·Q 𝑔)))
11	2, 10	bitrid 286	. . . 4 ⊢ ((𝑔 ∈ Q ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) ↔ ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) <Q ((𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ·Q 𝑔)))
12		recidnq 11031	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ Q → (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) = 1Q)
13	12	oveq1d 7427	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Q → ((𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ·Q 𝑔) = (1Q ·Q 𝑔))
14		mulcomnq 11019	. . . . . . 7 ⊢ (1Q ·Q 𝑔) = (𝑔 ·Q 1Q)
15		mulidnq 11029	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 ∈ Q → (𝑔 ·Q 1Q) = 𝑔)
16	14, 15	eqtrid 2808	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 ∈ Q → (1Q ·Q 𝑔) = 𝑔)
17	13, 16	sylan9eqr 2818	. . . . 5 ⊢ ((𝑔 ∈ Q ∧ 𝑥 ∈ Q) → ((𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ·Q 𝑔) = 𝑔)
18	17	breq2d 5115	. . . 4 ⊢ ((𝑔 ∈ Q ∧ 𝑥 ∈ Q) → (((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) <Q ((𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ·Q 𝑔) ↔ ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) <Q 𝑔))
19	11, 18	bitrd 282	. . 3 ⊢ ((𝑔 ∈ Q ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) ↔ ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) <Q 𝑔))
20	1, 19	sylan 592	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) ↔ ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) <Q 𝑔))
21		prcdnq 11059	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) → (((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) <Q 𝑔 → ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) ∈ 𝐴))
22	21	adantr 486	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ Q) → (((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) <Q 𝑔 → ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) ∈ 𝐴))
23	20, 22	sylbid 243	1 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) → ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) ∈ 𝐴))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∈ wcel 2145   class class class wbr 5103  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  Qcnq 10918  1_Qc1q 10919   +_Q cplq 10921   ·_Q cmq 10922  *_Qcrq 10923   <_Q cltq 10924  Pcnp 10925

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pr 5391  ax-un 7740

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-oadd 8464  df-omul 8465  df-er 8701  df-ni 10938  df-mi 10940  df-lti 10941  df-mpq 10975  df-ltpq 10976  df-enq 10977  df-nq 10978  df-erq 10979  df-mq 10981  df-1nq 10982  df-rq 10983  df-ltnq 10984  df-np 11047

This theorem is used by:  addclprlem2  11083