Theorem addclprlem1 11029

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 11004	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) → 𝑔 ∈ Q)
2		ltrnq 10992	. . . . 5 ⊢ (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) ↔ (*Q‘(𝑔 +Q ℎ)) <Q (*Q‘𝑥))
3		ltmnq 10985	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Q → ((*Q‘(𝑔 +Q ℎ)) <Q (*Q‘𝑥) ↔ (𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) <Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥))))
4		ovex 7450	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ∈ V
5		ovex 7450	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ∈ V
6		ltmnq 10985	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 ∈ Q → (𝑦 <Q 𝑧 ↔ (𝑤 ·Q 𝑦) <Q (𝑤 ·Q 𝑧)))
7		vex 3457	. . . . . . 7 ⊢ 𝑔 ∈ V
8		mulcomnq 10966	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ·Q 𝑧) = (𝑧 ·Q 𝑦)
9	4, 5, 6, 7, 8	caovord2 7630	. . . . . 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 10978	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ Q → (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) = 1Q)
13	12	oveq1d 7432	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Q → ((𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ·Q 𝑔) = (1Q ·Q 𝑔))
14		mulcomnq 10966	. . . . . . 7 ⊢ (1Q ·Q 𝑔) = (𝑔 ·Q 1Q)
15		mulidnq 10976	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 ∈ Q → (𝑔 ·Q 1Q) = 𝑔)
16	14, 15	eqtrid 2809	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 ∈ Q → (1Q ·Q 𝑔) = 𝑔)
17	13, 16	sylan9eqr 2819	. . . . 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 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 11006	. . 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 5107  ‘cfv 6537  (class class class)co 7417  Qcnq 10865  1_Qc1q 10866   +_Q cplq 10868   ·_Q cmq 10869  *_Qcrq 10870   <_Q cltq 10871  Pcnp 10872

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 2215  ax-ext 2734  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pr 5402  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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-oadd 8463  df-omul 8464  df-er 8700  df-ni 10885  df-mi 10887  df-lti 10888  df-mpq 10922  df-ltpq 10923  df-enq 10924  df-nq 10925  df-erq 10926  df-mq 10928  df-1nq 10929  df-rq 10930  df-ltnq 10931  df-np 10994

This theorem is used by:  addclprlem2  11030