Theorem archiabllem2 33123

Description: Archimedean ordered groups with no minimal positive value are abelian. (Contributed by Thierry Arnoux, 1-May-2018.)

Hypotheses

Ref	Expression
archiabllem.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
archiabllem.0	⊢ 0 = (0g‘𝑊)
archiabllem.e	⊢ ≤ = (le‘𝑊)
archiabllem.t	⊢ < = (lt‘𝑊)
archiabllem.m	⊢ · = (.g‘𝑊)
archiabllem.g	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ oGrp)
archiabllem.a	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Archi)
archiabllem2.1	⊢ + = (+g‘𝑊)
archiabllem2.2	⊢ (𝜑 → (oppg‘𝑊) ∈ oGrp)
archiabllem2.3	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 0 < 𝑎) → ∃𝑏 ∈ 𝐵 ( 0 < 𝑏 ∧ 𝑏 < 𝑎))

Assertion

Ref	Expression
archiabllem2	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Abel)

Distinct variable groups:   𝑎,𝑏,𝐵   𝑊,𝑎,𝑏   𝜑,𝑎,𝑏   + ,𝑎,𝑏   ≤ ,𝑎,𝑏   < ,𝑎,𝑏   0 ,𝑎,𝑏

Allowed substitution hints:   · (𝑎,𝑏)

Proof of Theorem archiabllem2

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		archiabllem.g	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ oGrp)
2		ogrpgrp 32999	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ oGrp → 𝑊 ∈ Grp)
3	1, 2	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Grp)
4		archiabllem.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
5		archiabllem.0	. . . . 5 ⊢ 0 = (0g‘𝑊)
6		archiabllem.e	. . . . 5 ⊢ ≤ = (le‘𝑊)
7		archiabllem.t	. . . . 5 ⊢ < = (lt‘𝑊)
8		archiabllem.m	. . . . 5 ⊢ · = (.g‘𝑊)
9	1	3ad2ant1 1130	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑊 ∈ oGrp)
10		archiabllem.a	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Archi)
11	10	3ad2ant1 1130	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑊 ∈ Archi)
12		archiabllem2.1	. . . . 5 ⊢ + = (+g‘𝑊)
13		archiabllem2.2	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (oppg‘𝑊) ∈ oGrp)
14	13	3ad2ant1 1130	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (oppg‘𝑊) ∈ oGrp)
15		simp1 1133	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝜑)
16		archiabllem2.3	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 0 < 𝑎) → ∃𝑏 ∈ 𝐵 ( 0 < 𝑏 ∧ 𝑏 < 𝑎))
17	15, 16	syl3an1 1160	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 0 < 𝑎) → ∃𝑏 ∈ 𝐵 ( 0 < 𝑏 ∧ 𝑏 < 𝑎))
18		simp2 1134	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐵)
19		simp3 1135	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑦 ∈ 𝐵)
20	4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19	archiabllem2b 33122	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑦 + 𝑥))
21	20	3expb 1117	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑦 + 𝑥))
22	21	ralrimivva 3195	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 + 𝑦) = (𝑦 + 𝑥))
23	4, 12	isabl2 19801	. 2 ⊢ (𝑊 ∈ Abel ↔ (𝑊 ∈ Grp ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑥 + 𝑦) = (𝑦 + 𝑥)))
24	3, 22, 23	sylanbrc 581	1 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Abel)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1534   ∈ wcel 2100  ∀wral 3054  ∃wrex 3063   class class class wbr 5154  ‘cfv 6557  (class class class)co 7428  Basecbs 17227  +_gcplusg 17280  lecple 17287  0_gc0g 17468  ltcplt 18347  Grpcgrp 18942  ._gcmg 19076  opp_gcoppg 19354  Abelcabl 19792  oGrpcogrp 32994  Archicarchi 33103

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2102  ax-9 2110  ax-10 2133  ax-11 2150  ax-12 2170  ax-ext 2700  ax-sep 5305  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5435  ax-un 7749  ax-cnex 11216  ax-resscn 11217  ax-1cn 11218  ax-icn 11219  ax-addcl 11220  ax-addrcl 11221  ax-mulcl 11222  ax-mulrcl 11223  ax-mulcom 11224  ax-addass 11225  ax-mulass 11226  ax-distr 11227  ax-i2m1 11228  ax-1ne0 11229  ax-1rid 11230  ax-rnegex 11231  ax-rrecex 11232  ax-cnre 11233  ax-pre-lttri 11234  ax-pre-lttrn 11235  ax-pre-ltadd 11236  ax-pre-mulgt0 11237

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2062  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2707  df-cleq 2721  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2934  df-nel 3040  df-ral 3055  df-rex 3064  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3429  df-v 3474  df-sbc 3788  df-csb 3904  df-dif 3961  df-un 3963  df-in 3965  df-ss 3975  df-pss 3978  df-nul 4334  df-if 4535  df-pw 4610  df-sn 4635  df-pr 4637  df-op 4641  df-uni 4917  df-iun 5006  df-br 5155  df-opab 5217  df-mpt 5238  df-tr 5272  df-id 5582  df-eprel 5588  df-po 5596  df-so 5597  df-fr 5639  df-we 5641  df-xp 5690  df-rel 5691  df-cnv 5692  df-co 5693  df-dm 5694  df-rn 5695  df-res 5696  df-ima 5697  df-pred 6316  df-ord 6382  df-on 6383  df-lim 6384  df-suc 6385  df-iota 6509  df-fun 6559  df-fn 6560  df-f 6561  df-f1 6562  df-fo 6563  df-f1o 6564  df-fv 6565  df-riota 7384  df-ov 7431  df-oprab 7432  df-mpo 7433  df-om 7883  df-1st 8009  df-2nd 8010  df-tpos 8246  df-frecs 8301  df-wrecs 8332  df-recs 8406  df-rdg 8445  df-er 8739  df-en 8980  df-dom 8981  df-sdom 8982  df-pnf 11302  df-mnf 11303  df-xr 11304  df-ltxr 11305  df-le 11306  df-sub 11498  df-neg 11499  df-nn 12270  df-2 12332  df-3 12333  df-4 12334  df-5 12335  df-6 12336  df-7 12337  df-8 12338  df-9 12339  df-n0 12530  df-z 12616  df-dec 12735  df-uz 12880  df-fz 13544  df-seq 14028  df-sets 17180  df-slot 17198  df-ndx 17210  df-base 17228  df-plusg 17293  df-ple 17300  df-0g 17470  df-proset 18334  df-poset 18352  df-plt 18369  df-toset 18456  df-mgm 18647  df-sgrp 18726  df-mnd 18742  df-grp 18945  df-minusg 18946  df-sbg 18947  df-mulg 19077  df-oppg 19355  df-cmn 19793  df-abl 19794  df-omnd 32995  df-ogrp 32996  df-inftm 33104  df-archi 33105

This theorem is referenced by:  archiabl  33124