Theorem leoptri 32517

Description: The positive operator ordering relation satisfies trichotomy. Exercise 1(iii) of [Retherford] p. 49. (Contributed by NM, 25-Jul-2006.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
leoptri	⊢ ((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑈 ∈ HrmOp) → ((𝑇 ≤op 𝑈 ∧ 𝑈 ≤op 𝑇) ↔ 𝑇 = 𝑈))

Proof of Theorem leoptri

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		leop2 32505	. . 3 ⊢ ((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑈 ∈ HrmOp) → (𝑇 ≤op 𝑈 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥)))
2		leop2 32505	. . . 4 ⊢ ((𝑈 ∈ HrmOp ∧ 𝑇 ∈ HrmOp) → (𝑈 ≤op 𝑇 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥)))
3	2	ancoms 464	. . 3 ⊢ ((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑈 ∈ HrmOp) → (𝑈 ≤op 𝑇 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥)))
4	1, 3	anbi12d 644	. 2 ⊢ ((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑈 ∈ HrmOp) → ((𝑇 ≤op 𝑈 ∧ 𝑈 ≤op 𝑇) ↔ (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥))))
5		hmopre 32304	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) ∈ ℝ)
6	5	adantlr 728	. . . . 5 ⊢ (((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑈 ∈ HrmOp) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) ∈ ℝ)
7		hmopre 32304	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ HrmOp ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ∈ ℝ)
8	7	adantll 727	. . . . 5 ⊢ (((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑈 ∈ HrmOp) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ∈ ℝ)
9	6, 8	letri3d 11363	. . . 4 ⊢ (((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑈 ∈ HrmOp) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) = ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ↔ (((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ∧ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥))))
10	9	ralbidva 3188	. . 3 ⊢ ((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑈 ∈ HrmOp) → (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) = ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ (((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ∧ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥))))
11		r19.26 3127	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ (((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ∧ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥)) ↔ (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥)))
12	10, 11	bitr2di 291	. 2 ⊢ ((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑈 ∈ HrmOp) → ((∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ≤ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥)) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) = ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥)))
13		hmoplin 32323	. . 3 ⊢ (𝑇 ∈ HrmOp → 𝑇 ∈ LinOp)
14		hmoplin 32323	. . 3 ⊢ (𝑈 ∈ HrmOp → 𝑈 ∈ LinOp)
15		lnopeq 32390	. . 3 ⊢ ((𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝑈 ∈ LinOp) → (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) = ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ↔ 𝑇 = 𝑈))
16	13, 14, 15	syl2an 608	. 2 ⊢ ((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑈 ∈ HrmOp) → (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑥) = ((𝑈‘𝑥) ·ih 𝑥) ↔ 𝑇 = 𝑈))
17	4, 12, 16	3bitrd 308	1 ⊢ ((𝑇 ∈ HrmOp ∧ 𝑈 ∈ HrmOp) → ((𝑇 ≤op 𝑈 ∧ 𝑈 ≤op 𝑇) ↔ 𝑇 = 𝑈))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ∀wral 3081   class class class wbr 5111  ‘cfv 6540  (class class class)co 7416  ℝcr 11110   ≤ cle 11255   ℋchba 31300   ·_ih csp 31303  LinOpclo 31328  HrmOpcho 31331   ≤_op cleo 31339

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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7738  ax-inf2 9613  ax-cc 10430  ax-cnex 11167  ax-resscn 11168  ax-1cn 11169  ax-icn 11170  ax-addcl 11171  ax-addrcl 11172  ax-mulcl 11173  ax-mulrcl 11174  ax-mulcom 11175  ax-addass 11176  ax-mulass 11177  ax-distr 11178  ax-i2m1 11179  ax-1ne0 11180  ax-1rid 11181  ax-rnegex 11182  ax-rrecex 11183  ax-cnre 11184  ax-pre-lttri 11185  ax-pre-lttrn 11186  ax-pre-ltadd 11187  ax-pre-mulgt0 11188  ax-pre-sup 11189  ax-addf 11190  ax-mulf 11191  ax-hilex 31380  ax-hfvadd 31381  ax-hvcom 31382  ax-hvass 31383  ax-hv0cl 31384  ax-hvaddid 31385  ax-hfvmul 31386  ax-hvmulid 31387  ax-hvmulass 31388  ax-hvdistr1 31389  ax-hvdistr2 31390  ax-hvmul0 31391  ax-hfi 31460  ax-his1 31463  ax-his2 31464  ax-his3 31465  ax-his4 31466  ax-hcompl 31583

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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-se 5617  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-of 7680  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-supp 8159  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-2o 8456  df-oadd 8459  df-omul 8460  df-er 8696  df-map 8828  df-pm 8829  df-ixp 8898  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-fsupp 9325  df-fi 9374  df-sup 9405  df-inf 9406  df-oi 9475  df-card 9937  df-acn 9940  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11454  df-neg 11455  df-div 11883  df-nn 12245  df-2 12314  df-3 12315  df-4 12316  df-5 12317  df-6 12318  df-7 12319  df-8 12320  df-9 12321  df-n0 12516  df-z 12603  df-dec 12723  df-uz 12874  df-q 12984  df-rp 13028  df-xneg 13148  df-xadd 13149  df-xmul 13150  df-ioo 13387  df-ico 13389  df-icc 13390  df-fz 13547  df-fzo 13695  df-fl 13838  df-seq 14051  df-exp 14111  df-hash 14380  df-cj 15169  df-re 15170  df-im 15171  df-sqrt 15305  df-abs 15306  df-clim 15558  df-rlim 15559  df-sum 15757  df-struct 17224  df-sets 17241  df-slot 17259  df-ndx 17271  df-base 17287  df-ress 17308  df-plusg 17340  df-mulr 17341  df-starv 17342  df-sca 17343  df-vsca 17344  df-ip 17345  df-tset 17346  df-ple 17347  df-ds 17349  df-unif 17350  df-hom 17351  df-cco 17352  df-rest 17492  df-topn 17493  df-0g 17511  df-gsum 17512  df-topgen 17513  df-pt 17514  df-prds 17517  df-xrs 17573  df-qtop 17578  df-imas 17579  df-xps 17581  df-mre 17655  df-mrc 17656  df-acs 17658  df-mgm 18715  df-sgrp 18798  df-mnd 18814  df-submnd 18865  df-mulg 19157  df-cntz 19410  df-cmn 19875  df-psmet 21543  df-xmet 21544  df-met 21545  df-bl 21546  df-mopn 21547  df-fbas 21548  df-fg 21549  df-cnfld 21552  df-top 23080  df-topon 23097  df-topsp 23119  df-bases 23132  df-cld 23205  df-ntr 23206  df-cls 23207  df-nei 23284  df-cn 23413  df-cnp 23414  df-lm 23415  df-haus 23501  df-tx 23748  df-hmeo 23941  df-fil 24032  df-fm 24124  df-flim 24125  df-flf 24126  df-xms 24506  df-ms 24507  df-tms 24508  df-cfil 25443  df-cau 25444  df-cmet 25445  df-grpo 30874  df-gid 30875  df-ginv 30876  df-gdiv 30877  df-ablo 30926  df-vc 30940  df-nv 30973  df-va 30976  df-ba 30977  df-sm 30978  df-0v 30979  df-vs 30980  df-nmcv 30981  df-ims 30982  df-dip 31082  df-ssp 31103  df-ph 31194  df-cbn 31244  df-hnorm 31349  df-hba 31350  df-hvsub 31352  df-hlim 31353  df-hcau 31354  df-sh 31588  df-ch 31602  df-oc 31633  df-ch0 31634  df-shs 31689  df-pjh 31776  df-hosum 32111  df-homul 32112  df-hodif 32113  df-h0op 32129  df-lnop 32222  df-hmop 32225  df-leop 32233

This theorem is used by: (None)