Theorem ltexprlem5 11164

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 11160	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐶 ≠ ∅))
3		0pss 4363	. . . 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 11161	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ P → 𝐶 ⊊ Q)
7	6	adantr 486	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → 𝐶 ⊊ Q)
8	1	ltexprlem3 11162	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → ∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶)))
9	1	ltexprlem4 11163	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑥 <Q 𝑧)))
10		df-rex 3091	. . . . . 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 3157	. . 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 11111	. 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 2147  {cab 2741   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090   ⊊ wpss 4016  ∅c0 4281   class class class wbr 5108  (class class class)co 7451  Qcnq 10976   +_Q cplq 10979   <_Q cltq 10982  Pcnp 10983

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-inf2 9679

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-oadd 8518  df-omul 8519  df-er 8755  df-ni 10996  df-pli 10997  df-mi 10998  df-lti 10999  df-plpq 11032  df-mpq 11033  df-ltpq 11034  df-enq 11035  df-nq 11036  df-erq 11037  df-plq 11038  df-mq 11039  df-1nq 11040  df-ltnq 11042  df-np 11105

This theorem is used by:  ltexprlem6  11165  ltexprlem7  11166  ltexpri  11167