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

Theorem ltrnq 10970
Description: Ordering property of reciprocal for positive fractions. Proposition 9-2.6(iv) of [Gleason] p. 120. (Contributed by NM, 9-Mar-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 10-May-2013.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
ltrnq (๐ด <Q ๐ต โ†” (*Qโ€˜๐ต) <Q (*Qโ€˜๐ด))

Proof of Theorem ltrnq
Dummy variables ๐‘ฅ ๐‘ฆ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ltrelnq 10917 . . 3 <Q โŠ† (Q ร— Q)
21brel 5739 . 2 (๐ด <Q ๐ต โ†’ (๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q))
31brel 5739 . . 3 ((*Qโ€˜๐ต) <Q (*Qโ€˜๐ด) โ†’ ((*Qโ€˜๐ต) โˆˆ Q โˆง (*Qโ€˜๐ด) โˆˆ Q))
4 dmrecnq 10959 . . . . 5 dom *Q = Q
5 0nnq 10915 . . . . 5 ยฌ โˆ… โˆˆ Q
64, 5ndmfvrcl 6924 . . . 4 ((*Qโ€˜๐ต) โˆˆ Q โ†’ ๐ต โˆˆ Q)
74, 5ndmfvrcl 6924 . . . 4 ((*Qโ€˜๐ด) โˆˆ Q โ†’ ๐ด โˆˆ Q)
86, 7anim12ci 615 . . 3 (((*Qโ€˜๐ต) โˆˆ Q โˆง (*Qโ€˜๐ด) โˆˆ Q) โ†’ (๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q))
93, 8syl 17 . 2 ((*Qโ€˜๐ต) <Q (*Qโ€˜๐ด) โ†’ (๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q))
10 breq1 5150 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐ด โ†’ (๐‘ฅ <Q ๐‘ฆ โ†” ๐ด <Q ๐‘ฆ))
11 fveq2 6888 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐ด โ†’ (*Qโ€˜๐‘ฅ) = (*Qโ€˜๐ด))
1211breq2d 5159 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฆ) <Q (*Qโ€˜๐‘ฅ) โ†” (*Qโ€˜๐‘ฆ) <Q (*Qโ€˜๐ด)))
1310, 12bibi12d 346 . . 3 (๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ((๐‘ฅ <Q ๐‘ฆ โ†” (*Qโ€˜๐‘ฆ) <Q (*Qโ€˜๐‘ฅ)) โ†” (๐ด <Q ๐‘ฆ โ†” (*Qโ€˜๐‘ฆ) <Q (*Qโ€˜๐ด))))
14 breq2 5151 . . . 4 (๐‘ฆ = ๐ต โ†’ (๐ด <Q ๐‘ฆ โ†” ๐ด <Q ๐ต))
15 fveq2 6888 . . . . 5 (๐‘ฆ = ๐ต โ†’ (*Qโ€˜๐‘ฆ) = (*Qโ€˜๐ต))
1615breq1d 5157 . . . 4 (๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฆ) <Q (*Qโ€˜๐ด) โ†” (*Qโ€˜๐ต) <Q (*Qโ€˜๐ด)))
1714, 16bibi12d 346 . . 3 (๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ((๐ด <Q ๐‘ฆ โ†” (*Qโ€˜๐‘ฆ) <Q (*Qโ€˜๐ด)) โ†” (๐ด <Q ๐ต โ†” (*Qโ€˜๐ต) <Q (*Qโ€˜๐ด))))
18 recclnq 10957 . . . . . 6 (๐‘ฅ โˆˆ Q โ†’ (*Qโ€˜๐‘ฅ) โˆˆ Q)
19 recclnq 10957 . . . . . 6 (๐‘ฆ โˆˆ Q โ†’ (*Qโ€˜๐‘ฆ) โˆˆ Q)
20 mulclnq 10938 . . . . . 6 (((*Qโ€˜๐‘ฅ) โˆˆ Q โˆง (*Qโ€˜๐‘ฆ) โˆˆ Q) โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) โˆˆ Q)
2118, 19, 20syl2an 597 . . . . 5 ((๐‘ฅ โˆˆ Q โˆง ๐‘ฆ โˆˆ Q) โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) โˆˆ Q)
22 ltmnq 10963 . . . . 5 (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) โˆˆ Q โ†’ (๐‘ฅ <Q ๐‘ฆ โ†” (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฅ) <Q (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฆ)))
2321, 22syl 17 . . . 4 ((๐‘ฅ โˆˆ Q โˆง ๐‘ฆ โˆˆ Q) โ†’ (๐‘ฅ <Q ๐‘ฆ โ†” (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฅ) <Q (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฆ)))
24 mulcomnq 10944 . . . . . . 7 (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฅ) = (๐‘ฅ ยทQ ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)))
25 mulassnq 10950 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฅ)) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) = (๐‘ฅ ยทQ ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)))
26 mulcomnq 10944 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฅ)) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) = ((*Qโ€˜๐‘ฆ) ยทQ (๐‘ฅ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฅ)))
2724, 25, 263eqtr2i 2767 . . . . . 6 (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฅ) = ((*Qโ€˜๐‘ฆ) ยทQ (๐‘ฅ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฅ)))
28 recidnq 10956 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ โˆˆ Q โ†’ (๐‘ฅ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฅ)) = 1Q)
2928oveq2d 7420 . . . . . . 7 (๐‘ฅ โˆˆ Q โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฆ) ยทQ (๐‘ฅ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฅ))) = ((*Qโ€˜๐‘ฆ) ยทQ 1Q))
30 mulidnq 10954 . . . . . . . 8 ((*Qโ€˜๐‘ฆ) โˆˆ Q โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฆ) ยทQ 1Q) = (*Qโ€˜๐‘ฆ))
3119, 30syl 17 . . . . . . 7 (๐‘ฆ โˆˆ Q โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฆ) ยทQ 1Q) = (*Qโ€˜๐‘ฆ))
3229, 31sylan9eq 2793 . . . . . 6 ((๐‘ฅ โˆˆ Q โˆง ๐‘ฆ โˆˆ Q) โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฆ) ยทQ (๐‘ฅ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฅ))) = (*Qโ€˜๐‘ฆ))
3327, 32eqtrid 2785 . . . . 5 ((๐‘ฅ โˆˆ Q โˆง ๐‘ฆ โˆˆ Q) โ†’ (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฅ) = (*Qโ€˜๐‘ฆ))
34 mulassnq 10950 . . . . . . 7 (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฆ) = ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ ((*Qโ€˜๐‘ฆ) ยทQ ๐‘ฆ))
35 mulcomnq 10944 . . . . . . . 8 ((*Qโ€˜๐‘ฆ) ยทQ ๐‘ฆ) = (๐‘ฆ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ))
3635oveq2i 7415 . . . . . . 7 ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ ((*Qโ€˜๐‘ฆ) ยทQ ๐‘ฆ)) = ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (๐‘ฆ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)))
3734, 36eqtri 2761 . . . . . 6 (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฆ) = ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (๐‘ฆ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)))
38 recidnq 10956 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ โˆˆ Q โ†’ (๐‘ฆ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) = 1Q)
3938oveq2d 7420 . . . . . . 7 (๐‘ฆ โˆˆ Q โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (๐‘ฆ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ))) = ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ 1Q))
40 mulidnq 10954 . . . . . . . 8 ((*Qโ€˜๐‘ฅ) โˆˆ Q โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ 1Q) = (*Qโ€˜๐‘ฅ))
4118, 40syl 17 . . . . . . 7 (๐‘ฅ โˆˆ Q โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ 1Q) = (*Qโ€˜๐‘ฅ))
4239, 41sylan9eqr 2795 . . . . . 6 ((๐‘ฅ โˆˆ Q โˆง ๐‘ฆ โˆˆ Q) โ†’ ((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (๐‘ฆ ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ))) = (*Qโ€˜๐‘ฅ))
4337, 42eqtrid 2785 . . . . 5 ((๐‘ฅ โˆˆ Q โˆง ๐‘ฆ โˆˆ Q) โ†’ (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฆ) = (*Qโ€˜๐‘ฅ))
4433, 43breq12d 5160 . . . 4 ((๐‘ฅ โˆˆ Q โˆง ๐‘ฆ โˆˆ Q) โ†’ ((((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฅ) <Q (((*Qโ€˜๐‘ฅ) ยทQ (*Qโ€˜๐‘ฆ)) ยทQ ๐‘ฆ) โ†” (*Qโ€˜๐‘ฆ) <Q (*Qโ€˜๐‘ฅ)))
4523, 44bitrd 279 . . 3 ((๐‘ฅ โˆˆ Q โˆง ๐‘ฆ โˆˆ Q) โ†’ (๐‘ฅ <Q ๐‘ฆ โ†” (*Qโ€˜๐‘ฆ) <Q (*Qโ€˜๐‘ฅ)))
4613, 17, 45vtocl2ga 3566 . 2 ((๐ด โˆˆ Q โˆง ๐ต โˆˆ Q) โ†’ (๐ด <Q ๐ต โ†” (*Qโ€˜๐ต) <Q (*Qโ€˜๐ด)))
472, 9, 46pm5.21nii 380 1 (๐ด <Q ๐ต โ†” (*Qโ€˜๐ต) <Q (*Qโ€˜๐ด))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†” wb 205   โˆง wa 397   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107   class class class wbr 5147  โ€˜cfv 6540  (class class class)co 7404  Qcnq 10843  1Qc1q 10844   ยทQ cmq 10847  *Qcrq 10848   <Q cltq 10849
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 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pr 5426  ax-un 7720
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  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 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7851  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-oadd 8465  df-omul 8466  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-rq 10908  df-ltnq 10909
This theorem is referenced by:  addclprlem1  11007  reclem2pr  11039  reclem3pr  11040
  Copyright terms: Public domain W3C validator