Theorem addclprlem1 10969

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 10944	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) → 𝑔 ∈ Q)
2		ltrnq 10932	. . . . 5 ⊢ (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) ↔ (*Q‘(𝑔 +Q ℎ)) <Q (*Q‘𝑥))
3		ltmnq 10925	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Q → ((*Q‘(𝑔 +Q ℎ)) <Q (*Q‘𝑥) ↔ (𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) <Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥))))
4		ovex 7420	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ∈ V
5		ovex 7420	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ∈ V
6		ltmnq 10925	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 ∈ Q → (𝑦 <Q 𝑧 ↔ (𝑤 ·Q 𝑦) <Q (𝑤 ·Q 𝑧)))
7		vex 3451	. . . . . . 7 ⊢ 𝑔 ∈ V
8		mulcomnq 10906	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ·Q 𝑧) = (𝑧 ·Q 𝑦)
9	4, 5, 6, 7, 8	caovord2 7601	. . . . . 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 510	. . . . 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 283	. . . 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 10918	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ Q → (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) = 1Q)
13	12	oveq1d 7402	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Q → ((𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ·Q 𝑔) = (1Q ·Q 𝑔))
14		mulcomnq 10906	. . . . . . 7 ⊢ (1Q ·Q 𝑔) = (𝑔 ·Q 1Q)
15		mulidnq 10916	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 ∈ Q → (𝑔 ·Q 1Q) = 𝑔)
16	14, 15	eqtrid 2776	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 ∈ Q → (1Q ·Q 𝑔) = 𝑔)
17	13, 16	sylan9eqr 2786	. . . . 5 ⊢ ((𝑔 ∈ Q ∧ 𝑥 ∈ Q) → ((𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ·Q 𝑔) = 𝑔)
18	17	breq2d 5119	. . . 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 279	. . 3 ⊢ ((𝑔 ∈ Q ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) ↔ ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) <Q 𝑔))
20	1, 19	sylan 580	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) ↔ ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) <Q 𝑔))
21		prcdnq 10946	. . 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 480	. 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 240	1 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) → ((𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ·Q 𝑔) ∈ 𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∈ wcel 2109   class class class wbr 5107  ‘cfv 6511  (class class class)co 7387  Qcnq 10805  1_Qc1q 10806   +_Q cplq 10808   ·_Q cmq 10809  *_Qcrq 10810   <_Q cltq 10811  Pcnp 10812

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 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pr 5387  ax-un 7711

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3354  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-1o 8434  df-oadd 8438  df-omul 8439  df-er 8671  df-ni 10825  df-mi 10827  df-lti 10828  df-mpq 10862  df-ltpq 10863  df-enq 10864  df-nq 10865  df-erq 10866  df-mq 10868  df-1nq 10869  df-rq 10870  df-ltnq 10871  df-np 10934

This theorem is referenced by:  addclprlem2  10970