Theorem addclprlem1 10976

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 10951	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) → 𝑔 ∈ Q)
2		ltrnq 10939	. . . . 5 ⊢ (𝑥 <Q (𝑔 +Q ℎ) ↔ (*Q‘(𝑔 +Q ℎ)) <Q (*Q‘𝑥))
3		ltmnq 10932	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Q → ((*Q‘(𝑔 +Q ℎ)) <Q (*Q‘𝑥) ↔ (𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) <Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥))))
4		ovex 7423	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ·Q (*Q‘(𝑔 +Q ℎ))) ∈ V
5		ovex 7423	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ∈ V
6		ltmnq 10932	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 ∈ Q → (𝑦 <Q 𝑧 ↔ (𝑤 ·Q 𝑦) <Q (𝑤 ·Q 𝑧)))
7		vex 3454	. . . . . . 7 ⊢ 𝑔 ∈ V
8		mulcomnq 10913	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ·Q 𝑧) = (𝑧 ·Q 𝑦)
9	4, 5, 6, 7, 8	caovord2 7604	. . . . . 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 10925	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ Q → (𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) = 1Q)
13	12	oveq1d 7405	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Q → ((𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ·Q 𝑔) = (1Q ·Q 𝑔))
14		mulcomnq 10913	. . . . . . 7 ⊢ (1Q ·Q 𝑔) = (𝑔 ·Q 1Q)
15		mulidnq 10923	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 ∈ Q → (𝑔 ·Q 1Q) = 𝑔)
16	14, 15	eqtrid 2777	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 ∈ Q → (1Q ·Q 𝑔) = 𝑔)
17	13, 16	sylan9eqr 2787	. . . . 5 ⊢ ((𝑔 ∈ Q ∧ 𝑥 ∈ Q) → ((𝑥 ·Q (*Q‘𝑥)) ·Q 𝑔) = 𝑔)
18	17	breq2d 5122	. . . 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 10953	. . 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 5110  ‘cfv 6514  (class class class)co 7390  Qcnq 10812  1_Qc1q 10813   +_Q cplq 10815   ·_Q cmq 10816  *_Qcrq 10817   <_Q cltq 10818  Pcnp 10819

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 2702  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pr 5390  ax-un 7714

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 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-oadd 8441  df-omul 8442  df-er 8674  df-ni 10832  df-mi 10834  df-lti 10835  df-mpq 10869  df-ltpq 10870  df-enq 10871  df-nq 10872  df-erq 10873  df-mq 10875  df-1nq 10876  df-rq 10877  df-ltnq 10878  df-np 10941

This theorem is referenced by:  addclprlem2  10977