Theorem ltexprlem5 11021

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 11017	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐶 ≠ ∅))
3		0pss 4410	. . . 4 ⊢ (∅ ⊊ 𝐶 ↔ 𝐶 ≠ ∅)
4	2, 3	imbitrrdi 255	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝐴 ⊊ 𝐵 → ∅ ⊊ 𝐶))
5	4	imp 411	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → ∅ ⊊ 𝐶)
6	1	ltexprlem2 11018	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ P → 𝐶 ⊊ Q)
7	6	adantr 485	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → 𝐶 ⊊ Q)
8	1	ltexprlem3 11019	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → ∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶)))
9	1	ltexprlem4 11020	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑥 <Q 𝑧)))
10		df-rex 3096	. . . . . 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 521	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶) ∧ ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧)))
13	12	ralrimiv 3162	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ P → ∀𝑥 ∈ 𝐶 (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶) ∧ ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧))
14	13	adantr 485	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → ∀𝑥 ∈ 𝐶 (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶) ∧ ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧))
15		elnp 10968	. 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 1361	1 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → 𝐶 ∈ P)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 400  ∀wal 1565   = wceq 1567  ∃wex 1806   ∈ wcel 2149  {cab 2747   ≠ wne 2964  ∀wral 3085  ∃wrex 3095   ⊊ wpss 3914  ∅c0 4294   class class class wbr 5110  (class class class)co 7408  Qcnq 10833   +_Q cplq 10836   <_Q cltq 10839  Pcnp 10840

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 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-inf2 9606

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 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-int 4914  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-oadd 8453  df-omul 8454  df-er 8690  df-ni 10853  df-pli 10854  df-mi 10855  df-lti 10856  df-plpq 10889  df-mpq 10890  df-ltpq 10891  df-enq 10892  df-nq 10893  df-erq 10894  df-plq 10895  df-mq 10896  df-1nq 10897  df-ltnq 10899  df-np 10962

This theorem is referenced by:  ltexprlem6  11022  ltexprlem7  11023  ltexpri  11024