Theorem ltexprlem5 10796

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 10792	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐶 ≠ ∅))
3		0pss 4378	. . . 4 ⊢ (∅ ⊊ 𝐶 ↔ 𝐶 ≠ ∅)
4	2, 3	syl6ibr 251	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝐴 ⊊ 𝐵 → ∅ ⊊ 𝐶))
5	4	imp 407	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → ∅ ⊊ 𝐶)
6	1	ltexprlem2 10793	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ P → 𝐶 ⊊ Q)
7	6	adantr 481	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → 𝐶 ⊊ Q)
8	1	ltexprlem3 10794	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → ∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶)))
9	1	ltexprlem4 10795	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑥 <Q 𝑧)))
10		df-rex 3070	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧 ↔ ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝐶 ∧ 𝑥 <Q 𝑧))
11	9, 10	syl6ibr 251	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧))
12	8, 11	jcad 513	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ P → (𝑥 ∈ 𝐶 → (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶) ∧ ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧)))
13	12	ralrimiv 3102	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ P → ∀𝑥 ∈ 𝐶 (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶) ∧ ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧))
14	13	adantr 481	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → ∀𝑥 ∈ 𝐶 (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑥 → 𝑧 ∈ 𝐶) ∧ ∃𝑧 ∈ 𝐶 𝑥 <Q 𝑧))
15		elnp 10743	. 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 1343	1 ⊢ ((𝐵 ∈ P ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → 𝐶 ∈ P)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 396  ∀wal 1537   = wceq 1539  ∃wex 1782   ∈ wcel 2106  {cab 2715   ≠ wne 2943  ∀wral 3064  ∃wrex 3065   ⊊ wpss 3888  ∅c0 4256   class class class wbr 5074  (class class class)co 7275  Qcnq 10608   +_Q cplq 10611   <_Q cltq 10614  Pcnp 10615

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-inf2 9399

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-int 4880  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-oadd 8301  df-omul 8302  df-er 8498  df-ni 10628  df-pli 10629  df-mi 10630  df-lti 10631  df-plpq 10664  df-mpq 10665  df-ltpq 10666  df-enq 10667  df-nq 10668  df-erq 10669  df-plq 10670  df-mq 10671  df-1nq 10672  df-ltnq 10674  df-np 10737

This theorem is referenced by:  ltexprlem6  10797  ltexprlem7  10798  ltexpri  10799