Theorem ltexprlem1 11021

Description: Lemma for Proposition 9-3.5(iv) of [Gleason] p. 123. (Contributed by NM, 3-Apr-1996.) (New usage is discouraged.)

Hypothesis

Ref	Expression
ltexprlem.1	⊢ 𝐶 = {𝑥 ∣ ∃𝑦(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵)}

Assertion

Ref	Expression
ltexprlem1	⊢ (𝐵 ∈ P → (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐶 ≠ ∅))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐶

Allowed substitution hint:   𝐶(𝑦)

Proof of Theorem ltexprlem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pssnel 4437	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊊ 𝐵 → ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝑦 ∈ 𝐴))
2		prnmadd 10982	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ∃𝑥(𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵)
3	2	anim2i 628	. . . . . . . 8 ⊢ ((¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ P ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ ∃𝑥(𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵))
4		19.42v 1980	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑥(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵) ↔ (¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ ∃𝑥(𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵))
5	3, 4	sylibr 237	. . . . . . 7 ⊢ ((¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ P ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → ∃𝑥(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵))
6	5	exp32 425	. . . . . 6 ⊢ (¬ 𝑦 ∈ 𝐴 → (𝐵 ∈ P → (𝑦 ∈ 𝐵 → ∃𝑥(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵))))
7	6	com3l 90	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑦 ∈ 𝐵 → (¬ 𝑦 ∈ 𝐴 → ∃𝑥(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵))))
8	7	impd 415	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ P → ((𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝑦 ∈ 𝐴) → ∃𝑥(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵)))
9	8	eximdv 1944	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ P → (∃𝑦(𝑦 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝑦 ∈ 𝐴) → ∃𝑦∃𝑥(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵)))
10	1, 9	syl5 35	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝐴 ⊊ 𝐵 → ∃𝑦∃𝑥(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵)))
11		ltexprlem.1	. . . . 5 ⊢ 𝐶 = {𝑥 ∣ ∃𝑦(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵)}
12	11	eqabri 2911	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐶 ↔ ∃𝑦(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵))
13	12	exbii 1875	. . 3 ⊢ (∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐶 ↔ ∃𝑥∃𝑦(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵))
14		n0 4315	. . 3 ⊢ (𝐶 ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐶)
15		excom 2203	. . 3 ⊢ (∃𝑦∃𝑥(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵) ↔ ∃𝑥∃𝑦(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵))
16	13, 14, 15	3bitr4i 306	. 2 ⊢ (𝐶 ≠ ∅ ↔ ∃𝑦∃𝑥(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵))
17	10, 16	imbitrrdi 255	1 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐶 ≠ ∅))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1567  ∃wex 1806   ∈ wcel 2149  {cab 2747   ≠ wne 2964   ⊊ wpss 3914  ∅c0 4294  (class class class)co 7411   +_Q cplq 10840  Pcnp 10844

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pr 5405  ax-un 7733

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8453  df-oadd 8457  df-omul 8458  df-er 8694  df-ni 10857  df-pli 10858  df-mi 10859  df-lti 10860  df-plpq 10893  df-mpq 10894  df-ltpq 10895  df-enq 10896  df-nq 10897  df-erq 10898  df-plq 10899  df-mq 10900  df-1nq 10901  df-ltnq 10903  df-np 10966

This theorem is referenced by:  ltexprlem5  11025