Theorem ltexprlem5 11118

Description: Lemma for Proposition 9-3.5(iv) of [Gleason] p. 123. (Contributed by NM, 6-Apr-1996.) (New usage is discouraged.)

Hypothesis

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

Assertion

Ref	Expression
ltexprlem5	⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → 𝐶 ∈ P)

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

Allowed substitution hint:   𝐶(𝑦)

Proof of Theorem ltexprlem5

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ltexprlem.1	. . . . 5 ⊢ 𝐶 = {𝑥 ∣ ∃𝑦(¬ 𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑥) ∈ 𝐵)}
2	1	ltexprlem1 11114	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐶 ≠ ∅))
3		0pss 4360	. . . 4 ⊢ (∅ ⊊ 𝐶 ↔ 𝐶 ≠ ∅)
4	2, 3	imbitrrdi 255	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝐴 ⊊ 𝐵 → ∅ ⊊ 𝐶))
5	4	imp 412	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → ∅ ⊊ 𝐶)
6	1	ltexprlem2 11115	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ P → 𝐶 ⊊ Q)
7	6	adantr 486	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → 𝐶 ⊊ Q)
8	1	ltexprlem3 11116	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → ∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶)))
9	1	ltexprlem4 11117	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑥 <Q 𝑧)))
10		df-rex 3088	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧 ↔ ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑥 <Q 𝑧))
11	9, 10	imbitrrdi 255	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧))
12	8, 11	jcad 522	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶) ∧ ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧)))
13	12	ralrimiv 3154	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ P → ∀𝑥 ∈ 𝐶 (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶) ∧ ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧))
14	13	adantr 486	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → ∀𝑥 ∈ 𝐶 (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶) ∧ ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧))
15		elnp 11065	. 2 ⊢ (𝐶 ∈ P ↔ ((∅ ⊊ 𝐶 ∧ 𝐶 ⊊ Q) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐶 (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶) ∧ ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧)))
16	5, 7, 14, 15	syl21anbrc 1363	1 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → 𝐶 ∈ P)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401  ∀wal 1568   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2145  {cab 2739   ≠ wne 2956  ∀wral 3077  ∃wrex 3087   ⊊ wpss 3900  ∅c0 4279   class class class wbr 5103  (class class class)co 7418  Qcnq 10930   +_Q cplq 10933   <_Q cltq 10936  Pcnp 10937

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 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-inf2 9635

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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  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 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-oadd 8473  df-omul 8474  df-er 8710  df-ni 10950  df-pli 10951  df-mi 10952  df-lti 10953  df-plpq 10986  df-mpq 10987  df-ltpq 10988  df-enq 10989  df-nq 10990  df-erq 10991  df-plq 10992  df-mq 10993  df-1nq 10994  df-ltnq 10996  df-np 11059

This theorem is used by:  ltexprlem6  11119  ltexprlem7  11120  ltexpri  11121