MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ltmnq Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ltmnq 10963
Description: Ordering property of multiplication for positive fractions. Proposition 9-2.6(iii) of [Gleason] p. 120. (Contributed by NM, 6-Mar-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 10-May-2013.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
ltmnq (๐ถ โˆˆ Q โ†’ (๐ด <Q ๐ต โ†” (๐ถ ยทQ ๐ด) <Q (๐ถ ยทQ ๐ต)))

Proof of Theorem ltmnq
Dummy variables ๐‘ฅ ๐‘ฆ ๐‘ง are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mulnqf 10940 . . 3 ยทQ :(Q ร— Q)โŸถQ
21fdmi 6726 . 2 dom ยทQ = (Q ร— Q)
3 ltrelnq 10917 . 2 <Q โŠ† (Q ร— Q)
4 0nnq 10915 . 2 ยฌ โˆ… โˆˆ Q
5 elpqn 10916 . . . . . . . . . 10 (๐ถ โˆˆ Q โ†’ ๐ถ โˆˆ (N ร— N))
653ad2ant3 1135 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ ๐ถ โˆˆ (N ร— N))
7 xp1st 8003 . . . . . . . . 9 (๐ถ โˆˆ (N ร— N) โ†’ (1st โ€˜๐ถ) โˆˆ N)
86, 7syl 17 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (1st โ€˜๐ถ) โˆˆ N)
9 xp2nd 8004 . . . . . . . . 9 (๐ถ โˆˆ (N ร— N) โ†’ (2nd โ€˜๐ถ) โˆˆ N)
106, 9syl 17 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (2nd โ€˜๐ถ) โˆˆ N)
11 mulclpi 10884 . . . . . . . 8 (((1st โ€˜๐ถ) โˆˆ N โˆง (2nd โ€˜๐ถ) โˆˆ N) โ†’ ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ถ)) โˆˆ N)
128, 10, 11syl2anc 584 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ถ)) โˆˆ N)
13 ltmpi 10895 . . . . . . 7 (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ถ)) โˆˆ N โ†’ (((1st โ€˜๐ด) ยทN (2nd โ€˜๐ต)) <N ((1st โ€˜๐ต) ยทN (2nd โ€˜๐ด)) โ†” (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ถ)) ยทN ((1st โ€˜๐ด) ยทN (2nd โ€˜๐ต))) <N (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ถ)) ยทN ((1st โ€˜๐ต) ยทN (2nd โ€˜๐ด)))))
1412, 13syl 17 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (((1st โ€˜๐ด) ยทN (2nd โ€˜๐ต)) <N ((1st โ€˜๐ต) ยทN (2nd โ€˜๐ด)) โ†” (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ถ)) ยทN ((1st โ€˜๐ด) ยทN (2nd โ€˜๐ต))) <N (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ถ)) ยทN ((1st โ€˜๐ต) ยทN (2nd โ€˜๐ด)))))
15 fvex 6901 . . . . . . . 8 (1st โ€˜๐ถ) โˆˆ V
16 fvex 6901 . . . . . . . 8 (2nd โ€˜๐ถ) โˆˆ V
17 fvex 6901 . . . . . . . 8 (1st โ€˜๐ด) โˆˆ V
18 mulcompi 10887 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ ยทN ๐‘ฆ) = (๐‘ฆ ยทN ๐‘ฅ)
19 mulasspi 10888 . . . . . . . 8 ((๐‘ฅ ยทN ๐‘ฆ) ยทN ๐‘ง) = (๐‘ฅ ยทN (๐‘ฆ ยทN ๐‘ง))
20 fvex 6901 . . . . . . . 8 (2nd โ€˜๐ต) โˆˆ V
2115, 16, 17, 18, 19, 20caov4 7634 . . . . . . 7 (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ถ)) ยทN ((1st โ€˜๐ด) ยทN (2nd โ€˜๐ต))) = (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ด)) ยทN ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ต)))
22 fvex 6901 . . . . . . . 8 (1st โ€˜๐ต) โˆˆ V
23 fvex 6901 . . . . . . . 8 (2nd โ€˜๐ด) โˆˆ V
2415, 16, 22, 18, 19, 23caov4 7634 . . . . . . 7 (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ถ)) ยทN ((1st โ€˜๐ต) ยทN (2nd โ€˜๐ด))) = (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ต)) ยทN ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ด)))
2521, 24breq12i 5156 . . . . . 6 ((((1st โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ถ)) ยทN ((1st โ€˜๐ด) ยทN (2nd โ€˜๐ต))) <N (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ถ)) ยทN ((1st โ€˜๐ต) ยทN (2nd โ€˜๐ด))) โ†” (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ด)) ยทN ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ต))) <N (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ต)) ยทN ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ด))))
2614, 25bitrdi 286 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (((1st โ€˜๐ด) ยทN (2nd โ€˜๐ต)) <N ((1st โ€˜๐ต) ยทN (2nd โ€˜๐ด)) โ†” (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ด)) ยทN ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ต))) <N (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ต)) ยทN ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ด)))))
27 ordpipq 10933 . . . . 5 (โŸจ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ด)), ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ด))โŸฉ <pQ โŸจ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ต)), ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ต))โŸฉ โ†” (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ด)) ยทN ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ต))) <N (((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ต)) ยทN ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ด))))
2826, 27bitr4di 288 . . . 4 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (((1st โ€˜๐ด) ยทN (2nd โ€˜๐ต)) <N ((1st โ€˜๐ต) ยทN (2nd โ€˜๐ด)) โ†” โŸจ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ด)), ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ด))โŸฉ <pQ โŸจ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ต)), ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ต))โŸฉ))
29 elpqn 10916 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ Q โ†’ ๐ด โˆˆ (N ร— N))
30293ad2ant1 1133 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ ๐ด โˆˆ (N ร— N))
31 mulpipq2 10930 . . . . . 6 ((๐ถ โˆˆ (N ร— N) โˆง ๐ด โˆˆ (N ร— N)) โ†’ (๐ถ ยทpQ ๐ด) = โŸจ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ด)), ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ด))โŸฉ)
326, 30, 31syl2anc 584 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (๐ถ ยทpQ ๐ด) = โŸจ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ด)), ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ด))โŸฉ)
33 elpqn 10916 . . . . . . 7 (๐ต โˆˆ Q โ†’ ๐ต โˆˆ (N ร— N))
34333ad2ant2 1134 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ ๐ต โˆˆ (N ร— N))
35 mulpipq2 10930 . . . . . 6 ((๐ถ โˆˆ (N ร— N) โˆง ๐ต โˆˆ (N ร— N)) โ†’ (๐ถ ยทpQ ๐ต) = โŸจ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ต)), ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ต))โŸฉ)
366, 34, 35syl2anc 584 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (๐ถ ยทpQ ๐ต) = โŸจ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ต)), ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ต))โŸฉ)
3732, 36breq12d 5160 . . . 4 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ ((๐ถ ยทpQ ๐ด) <pQ (๐ถ ยทpQ ๐ต) โ†” โŸจ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ด)), ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ด))โŸฉ <pQ โŸจ((1st โ€˜๐ถ) ยทN (1st โ€˜๐ต)), ((2nd โ€˜๐ถ) ยทN (2nd โ€˜๐ต))โŸฉ))
3828, 37bitr4d 281 . . 3 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (((1st โ€˜๐ด) ยทN (2nd โ€˜๐ต)) <N ((1st โ€˜๐ต) ยทN (2nd โ€˜๐ด)) โ†” (๐ถ ยทpQ ๐ด) <pQ (๐ถ ยทpQ ๐ต)))
39 ordpinq 10934 . . . 4 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โ†’ (๐ด <Q ๐ต โ†” ((1st โ€˜๐ด) ยทN (2nd โ€˜๐ต)) <N ((1st โ€˜๐ต) ยทN (2nd โ€˜๐ด))))
40393adant3 1132 . . 3 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (๐ด <Q ๐ต โ†” ((1st โ€˜๐ด) ยทN (2nd โ€˜๐ต)) <N ((1st โ€˜๐ต) ยทN (2nd โ€˜๐ด))))
41 mulpqnq 10932 . . . . . . 7 ((๐ถ โˆˆ Q โˆง ๐ด โˆˆ Q) โ†’ (๐ถ ยทQ ๐ด) = ([Q]โ€˜(๐ถ ยทpQ ๐ด)))
4241ancoms 459 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (๐ถ ยทQ ๐ด) = ([Q]โ€˜(๐ถ ยทpQ ๐ด)))
43423adant2 1131 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (๐ถ ยทQ ๐ด) = ([Q]โ€˜(๐ถ ยทpQ ๐ด)))
44 mulpqnq 10932 . . . . . . 7 ((๐ถ โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โ†’ (๐ถ ยทQ ๐ต) = ([Q]โ€˜(๐ถ ยทpQ ๐ต)))
4544ancoms 459 . . . . . 6 ((๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (๐ถ ยทQ ๐ต) = ([Q]โ€˜(๐ถ ยทpQ ๐ต)))
46453adant1 1130 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (๐ถ ยทQ ๐ต) = ([Q]โ€˜(๐ถ ยทpQ ๐ต)))
4743, 46breq12d 5160 . . . 4 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ ((๐ถ ยทQ ๐ด) <Q (๐ถ ยทQ ๐ต) โ†” ([Q]โ€˜(๐ถ ยทpQ ๐ด)) <Q ([Q]โ€˜(๐ถ ยทpQ ๐ต))))
48 lterpq 10961 . . . 4 ((๐ถ ยทpQ ๐ด) <pQ (๐ถ ยทpQ ๐ต) โ†” ([Q]โ€˜(๐ถ ยทpQ ๐ด)) <Q ([Q]โ€˜(๐ถ ยทpQ ๐ต)))
4947, 48bitr4di 288 . . 3 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ ((๐ถ ยทQ ๐ด) <Q (๐ถ ยทQ ๐ต) โ†” (๐ถ ยทpQ ๐ด) <pQ (๐ถ ยทpQ ๐ต)))
5038, 40, 493bitr4d 310 . 2 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q โˆง ๐ถ โˆˆ Q) โ†’ (๐ด <Q ๐ต โ†” (๐ถ ยทQ ๐ด) <Q (๐ถ ยทQ ๐ต)))
512, 3, 4, 50ndmovord 7593 1 (๐ถ โˆˆ Q โ†’ (๐ด <Q ๐ต โ†” (๐ถ ยทQ ๐ด) <Q (๐ถ ยทQ ๐ต)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง w3a 1087   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106  โŸจcop 4633   class class class wbr 5147   ร— cxp 5673  โ€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  1st c1st 7969  2nd c2nd 7970  Ncnpi 10835   ยทN cmi 10837   <N clti 10838   ยทpQ cmpq 10840   <pQ cltpq 10841  Qcnq 10843  [Q]cerq 10845   ยทQ cmq 10847   <Q cltq 10849
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  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 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pr 5426  ax-un 7721
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-oadd 8466  df-omul 8467  df-er 8699  df-ni 10863  df-mi 10865  df-lti 10866  df-mpq 10900  df-ltpq 10901  df-enq 10902  df-nq 10903  df-erq 10904  df-mq 10906  df-1nq 10907  df-ltnq 10909
This theorem is referenced by:  ltaddnq  10965  ltrnq  10970  addclprlem1  11007  mulclprlem  11010  mulclpr  11011  distrlem4pr  11017  1idpr  11020  prlem934  11024  prlem936  11038  reclem3pr  11040  reclem4pr  11041
  Copyright terms: Public domain W3C validator