Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  isarchi2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isarchi2 32598
Description: Alternative way to express the predicate "π‘Š is Archimedean ", for Tosets. (Contributed by Thierry Arnoux, 30-Jan-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
isarchi2.b 𝐡 = (Baseβ€˜π‘Š)
isarchi2.0 0 = (0gβ€˜π‘Š)
isarchi2.x Β· = (.gβ€˜π‘Š)
isarchi2.l ≀ = (leβ€˜π‘Š)
isarchi2.t < = (ltβ€˜π‘Š)
Assertion
Ref Expression
isarchi2 ((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) β†’ (π‘Š ∈ Archi ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 ( 0 < π‘₯ β†’ βˆƒπ‘› ∈ β„• 𝑦 ≀ (𝑛 Β· π‘₯))))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑛,𝑦,𝐡   𝑛,π‘Š,π‘₯,𝑦
Allowed substitution hints:   < (π‘₯,𝑦,𝑛)   Β· (π‘₯,𝑦,𝑛)   ≀ (π‘₯,𝑦,𝑛)   0 (π‘₯,𝑦,𝑛)

Proof of Theorem isarchi2
StepHypRef Expression
1 isarchi2.b . . . 4 𝐡 = (Baseβ€˜π‘Š)
2 isarchi2.0 . . . 4 0 = (0gβ€˜π‘Š)
3 eqid 2731 . . . 4 (β‹˜β€˜π‘Š) = (β‹˜β€˜π‘Š)
41, 2, 3isarchi 32595 . . 3 (π‘Š ∈ Toset β†’ (π‘Š ∈ Archi ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 Β¬ π‘₯(β‹˜β€˜π‘Š)𝑦))
54adantr 480 . 2 ((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) β†’ (π‘Š ∈ Archi ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 Β¬ π‘₯(β‹˜β€˜π‘Š)𝑦))
6 simpl1l 1223 . . . . . . . 8 ((((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ π‘Š ∈ Toset)
7 isarchi2.x . . . . . . . . 9 Β· = (.gβ€˜π‘Š)
8 simpl1r 1224 . . . . . . . . 9 ((((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ π‘Š ∈ Mnd)
9 simpr 484 . . . . . . . . . 10 ((((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑛 ∈ β„•)
109nnnn0d 12537 . . . . . . . . 9 ((((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑛 ∈ β„•0)
11 simpl2 1191 . . . . . . . . 9 ((((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ π‘₯ ∈ 𝐡)
121, 7, 8, 10, 11mulgnn0cld 19012 . . . . . . . 8 ((((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑛 Β· π‘₯) ∈ 𝐡)
13 simpl3 1192 . . . . . . . 8 ((((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ 𝑦 ∈ 𝐡)
14 isarchi2.l . . . . . . . . . 10 ≀ = (leβ€˜π‘Š)
15 isarchi2.t . . . . . . . . . 10 < = (ltβ€˜π‘Š)
161, 14, 15tltnle 18380 . . . . . . . . 9 ((π‘Š ∈ Toset ∧ (𝑛 Β· π‘₯) ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) β†’ ((𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦 ↔ Β¬ 𝑦 ≀ (𝑛 Β· π‘₯)))
1716con2bid 353 . . . . . . . 8 ((π‘Š ∈ Toset ∧ (𝑛 Β· π‘₯) ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) β†’ (𝑦 ≀ (𝑛 Β· π‘₯) ↔ Β¬ (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦))
186, 12, 13, 17syl3anc 1370 . . . . . . 7 ((((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) ∧ 𝑛 ∈ β„•) β†’ (𝑦 ≀ (𝑛 Β· π‘₯) ↔ Β¬ (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦))
1918rexbidva 3175 . . . . . 6 (((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) β†’ (βˆƒπ‘› ∈ β„• 𝑦 ≀ (𝑛 Β· π‘₯) ↔ βˆƒπ‘› ∈ β„• Β¬ (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦))
2019imbi2d 339 . . . . 5 (((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) β†’ (( 0 < π‘₯ β†’ βˆƒπ‘› ∈ β„• 𝑦 ≀ (𝑛 Β· π‘₯)) ↔ ( 0 < π‘₯ β†’ βˆƒπ‘› ∈ β„• Β¬ (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦)))
211, 2, 7, 15isinftm 32594 . . . . . . . 8 ((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) β†’ (π‘₯(β‹˜β€˜π‘Š)𝑦 ↔ ( 0 < π‘₯ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦)))
2221notbid 317 . . . . . . 7 ((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) β†’ (Β¬ π‘₯(β‹˜β€˜π‘Š)𝑦 ↔ Β¬ ( 0 < π‘₯ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦)))
23 rexnal 3099 . . . . . . . . 9 (βˆƒπ‘› ∈ β„• Β¬ (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦 ↔ Β¬ βˆ€π‘› ∈ β„• (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦)
2423imbi2i 335 . . . . . . . 8 (( 0 < π‘₯ β†’ βˆƒπ‘› ∈ β„• Β¬ (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦) ↔ ( 0 < π‘₯ β†’ Β¬ βˆ€π‘› ∈ β„• (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦))
25 imnan 399 . . . . . . . 8 (( 0 < π‘₯ β†’ Β¬ βˆ€π‘› ∈ β„• (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦) ↔ Β¬ ( 0 < π‘₯ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦))
2624, 25bitr2i 275 . . . . . . 7 (Β¬ ( 0 < π‘₯ ∧ βˆ€π‘› ∈ β„• (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦) ↔ ( 0 < π‘₯ β†’ βˆƒπ‘› ∈ β„• Β¬ (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦))
2722, 26bitrdi 286 . . . . . 6 ((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) β†’ (Β¬ π‘₯(β‹˜β€˜π‘Š)𝑦 ↔ ( 0 < π‘₯ β†’ βˆƒπ‘› ∈ β„• Β¬ (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦)))
28273adant1r 1176 . . . . 5 (((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) β†’ (Β¬ π‘₯(β‹˜β€˜π‘Š)𝑦 ↔ ( 0 < π‘₯ β†’ βˆƒπ‘› ∈ β„• Β¬ (𝑛 Β· π‘₯) < 𝑦)))
2920, 28bitr4d 281 . . . 4 (((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡) β†’ (( 0 < π‘₯ β†’ βˆƒπ‘› ∈ β„• 𝑦 ≀ (𝑛 Β· π‘₯)) ↔ Β¬ π‘₯(β‹˜β€˜π‘Š)𝑦))
30293expb 1119 . . 3 (((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) ∧ (π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ 𝑦 ∈ 𝐡)) β†’ (( 0 < π‘₯ β†’ βˆƒπ‘› ∈ β„• 𝑦 ≀ (𝑛 Β· π‘₯)) ↔ Β¬ π‘₯(β‹˜β€˜π‘Š)𝑦))
31302ralbidva 3215 . 2 ((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 ( 0 < π‘₯ β†’ βˆƒπ‘› ∈ β„• 𝑦 ≀ (𝑛 Β· π‘₯)) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 Β¬ π‘₯(β‹˜β€˜π‘Š)𝑦))
325, 31bitr4d 281 1 ((π‘Š ∈ Toset ∧ π‘Š ∈ Mnd) β†’ (π‘Š ∈ Archi ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 βˆ€π‘¦ ∈ 𝐡 ( 0 < π‘₯ β†’ βˆƒπ‘› ∈ β„• 𝑦 ≀ (𝑛 Β· π‘₯))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  βˆ€wral 3060  βˆƒwrex 3069   class class class wbr 5149  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7412  β„•cn 12217  Basecbs 17149  lecple 17209  0gc0g 17390  ltcplt 18266  Tosetctos 18374  Mndcmnd 18660  .gcmg 18987  β‹˜cinftm 32589  Archicarchi 32590
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7728  ax-cnex 11169  ax-resscn 11170  ax-1cn 11171  ax-icn 11172  ax-addcl 11173  ax-addrcl 11174  ax-mulcl 11175  ax-mulrcl 11176  ax-mulcom 11177  ax-addass 11178  ax-mulass 11179  ax-distr 11180  ax-i2m1 11181  ax-1ne0 11182  ax-1rid 11183  ax-rnegex 11184  ax-rrecex 11185  ax-cnre 11186  ax-pre-lttri 11187  ax-pre-lttrn 11188  ax-pre-ltadd 11189  ax-pre-mulgt0 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7859  df-1st 7978  df-2nd 7979  df-frecs 8269  df-wrecs 8300  df-recs 8374  df-rdg 8413  df-er 8706  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11451  df-neg 11452  df-nn 12218  df-n0 12478  df-z 12564  df-uz 12828  df-fz 13490  df-seq 13972  df-0g 17392  df-proset 18253  df-poset 18271  df-plt 18288  df-toset 18375  df-mgm 18566  df-sgrp 18645  df-mnd 18661  df-mulg 18988  df-inftm 32591  df-archi 32592
This theorem is referenced by:  submarchi  32599  isarchi3  32600  archirng  32601
  Copyright terms: Public domain W3C validator