Theorem genpcd 10762

Description: Downward closure of an operation on positive reals. (Contributed by NM, 13-Mar-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Jun-2013.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
genp.1	⊢ 𝐹 = (𝑤 ∈ P, 𝑣 ∈ P ↦ {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ 𝑤 ∃𝑧 ∈ 𝑣 𝑥 = (𝑦𝐺𝑧)})
genp.2	⊢ ((𝑦 ∈ Q ∧ 𝑧 ∈ Q) → (𝑦𝐺𝑧) ∈ Q)
genpcd.2	⊢ ((((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ P ∧ ℎ ∈ 𝐵)) ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑥 <Q (𝑔𝐺ℎ) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)))

Assertion

Ref	Expression
genpcd	⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) → (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,ℎ,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,ℎ   𝑥,𝑤,𝑣,𝐺,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,ℎ   𝑓,𝐹,𝑔,ℎ

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑤,𝑣)   𝐵(𝑤,𝑣)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑧,𝑤,𝑣)

Proof of Theorem genpcd

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ltrelnq 10682	. . . . . . 7 ⊢ <Q ⊆ (Q × Q)
2	1	brel 5652	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 <Q 𝑓 → (𝑥 ∈ Q ∧ 𝑓 ∈ Q))
3	2	simpld 495	. . . . 5 ⊢ (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 ∈ Q)
4		genp.1	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐹 = (𝑤 ∈ P, 𝑣 ∈ P ↦ {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ 𝑤 ∃𝑧 ∈ 𝑣 𝑥 = (𝑦𝐺𝑧)})
5		genp.2	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ∈ Q ∧ 𝑧 ∈ Q) → (𝑦𝐺𝑧) ∈ Q)
6	4, 5	genpelv 10756	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) ↔ ∃𝑔 ∈ 𝐴 ∃ℎ ∈ 𝐵 𝑓 = (𝑔𝐺ℎ)))
7	6	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) ↔ ∃𝑔 ∈ 𝐴 ∃ℎ ∈ 𝐵 𝑓 = (𝑔𝐺ℎ)))
8		breq2 5078	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑓 = (𝑔𝐺ℎ) → (𝑥 <Q 𝑓 ↔ 𝑥 <Q (𝑔𝐺ℎ)))
9	8	biimpd 228	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑓 = (𝑔𝐺ℎ) → (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 <Q (𝑔𝐺ℎ)))
10		genpcd.2	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ P ∧ ℎ ∈ 𝐵)) ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑥 <Q (𝑔𝐺ℎ) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)))
11	9, 10	sylan9r 509	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ P ∧ ℎ ∈ 𝐵)) ∧ 𝑥 ∈ Q) ∧ 𝑓 = (𝑔𝐺ℎ)) → (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)))
12	11	exp31 420	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝑔 ∈ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ P ∧ ℎ ∈ 𝐵)) → (𝑥 ∈ Q → (𝑓 = (𝑔𝐺ℎ) → (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)))))
13	12	an4s 657	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) ∧ (𝑔 ∈ 𝐴 ∧ ℎ ∈ 𝐵)) → (𝑥 ∈ Q → (𝑓 = (𝑔𝐺ℎ) → (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)))))
14	13	impancom 452	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) ∧ 𝑥 ∈ Q) → ((𝑔 ∈ 𝐴 ∧ ℎ ∈ 𝐵) → (𝑓 = (𝑔𝐺ℎ) → (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)))))
15	14	rexlimdvv 3222	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) ∧ 𝑥 ∈ Q) → (∃𝑔 ∈ 𝐴 ∃ℎ ∈ 𝐵 𝑓 = (𝑔𝐺ℎ) → (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵))))
16	7, 15	sylbid 239	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) ∧ 𝑥 ∈ Q) → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) → (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵))))
17	16	ex 413	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) → (𝑥 ∈ Q → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) → (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)))))
18	3, 17	syl5 34	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) → (𝑥 <Q 𝑓 → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) → (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)))))
19	18	com34 91	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) → (𝑥 <Q 𝑓 → (𝑥 <Q 𝑓 → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵)))))
20	19	pm2.43d 53	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) → (𝑥 <Q 𝑓 → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵))))
21	20	com23 86	1 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝐵 ∈ P) → (𝑓 ∈ (𝐴𝐹𝐵) → (𝑥 <Q 𝑓 → 𝑥 ∈ (𝐴𝐹𝐵))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  {cab 2715  ∃wrex 3065   class class class wbr 5074  (class class class)co 7275   ∈ cmpo 7277  Qcnq 10608   <_Q cltq 10614  Pcnp 10615

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-inf2 9399

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-br 5075  df-opab 5137  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fv 6441  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-ni 10628  df-nq 10668  df-ltnq 10674  df-np 10737

This theorem is referenced by:  genpcl  10764