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

Theorem ltsrec 27793
Description: A comparison law for surreals considered as cuts of sets of surreals. (Contributed by Scott Fenton, 11-Dec-2021.)
Assertion
Ref Expression
ltsrec (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝑋 <s 𝑌 ↔ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑏,𝑐   𝐵,𝑏,𝑐   𝐶,𝑏,𝑐   𝐷,𝑏,𝑐   𝑋,𝑏,𝑐   𝑌,𝑏,𝑐

Proof of Theorem ltsrec
StepHypRef Expression
1 simplr 769 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐶 <<s 𝐷)
2 simpll 767 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐴 <<s 𝐵)
3 simprr 773 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))
4 simprl 771 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑋 = (𝐴 |s 𝐵))
51, 2, 3, 4lesrecd 27792 . . . 4 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝑌 ≤s 𝑋 ↔ (∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏 ∧ ∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋)))
6 ancom 460 . . . 4 ((∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏 ∧ ∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋) ↔ (∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ∧ ∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏))
75, 6bitrdi 287 . . 3 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝑌 ≤s 𝑋 ↔ (∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ∧ ∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏)))
8 cutcuts 27773 . . . . . . 7 (𝐶 <<s 𝐷 → ((𝐶 |s 𝐷) ∈ No 𝐶 <<s {(𝐶 |s 𝐷)} ∧ {(𝐶 |s 𝐷)} <<s 𝐷))
98simp1d 1143 . . . . . 6 (𝐶 <<s 𝐷 → (𝐶 |s 𝐷) ∈ No )
109ad2antlr 728 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝐶 |s 𝐷) ∈ No )
113, 10eqeltrd 2836 . . . 4 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑌 No )
12 cutcuts 27773 . . . . . . 7 (𝐴 <<s 𝐵 → ((𝐴 |s 𝐵) ∈ No 𝐴 <<s {(𝐴 |s 𝐵)} ∧ {(𝐴 |s 𝐵)} <<s 𝐵))
1312simp1d 1143 . . . . . 6 (𝐴 <<s 𝐵 → (𝐴 |s 𝐵) ∈ No )
1413ad2antrr 727 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝐴 |s 𝐵) ∈ No )
154, 14eqeltrd 2836 . . . 4 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑋 No )
16 lenlts 27716 . . . 4 ((𝑌 No 𝑋 No ) → (𝑌 ≤s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 <s 𝑌))
1711, 15, 16syl2anc 585 . . 3 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝑌 ≤s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 <s 𝑌))
18 sltsss1 27757 . . . . . . . . 9 (𝐶 <<s 𝐷𝐶 No )
1918ad2antlr 728 . . . . . . . 8 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐶 No )
2019sselda 3921 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑐𝐶) → 𝑐 No )
2115adantr 480 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑐𝐶) → 𝑋 No )
22 ltnles 27717 . . . . . . 7 ((𝑐 No 𝑋 No ) → (𝑐 <s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 ≤s 𝑐))
2320, 21, 22syl2anc 585 . . . . . 6 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑐𝐶) → (𝑐 <s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 ≤s 𝑐))
2423ralbidva 3158 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ↔ ∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐))
2511adantr 480 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑏𝐵) → 𝑌 No )
26 sltsss2 27758 . . . . . . . . 9 (𝐴 <<s 𝐵𝐵 No )
2726ad2antrr 727 . . . . . . . 8 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐵 No )
2827sselda 3921 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑏𝐵) → 𝑏 No )
29 ltnles 27717 . . . . . . 7 ((𝑌 No 𝑏 No ) → (𝑌 <s 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 ≤s 𝑌))
3025, 28, 29syl2anc 585 . . . . . 6 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑏𝐵) → (𝑌 <s 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 ≤s 𝑌))
3130ralbidva 3158 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏 ↔ ∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌))
3224, 31anbi12d 633 . . . 4 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → ((∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ∧ ∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏) ↔ (∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌)))
33 ralnex 3063 . . . . . 6 (∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐 ↔ ¬ ∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐)
34 ralnex 3063 . . . . . 6 (∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌 ↔ ¬ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌)
3533, 34anbi12i 629 . . . . 5 ((∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌) ↔ (¬ ∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ¬ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌))
36 ioran 986 . . . . 5 (¬ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌) ↔ (¬ ∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ¬ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌))
3735, 36bitr4i 278 . . . 4 ((∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌) ↔ ¬ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌))
3832, 37bitrdi 287 . . 3 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → ((∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ∧ ∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏) ↔ ¬ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌)))
397, 17, 383bitr3d 309 . 2 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (¬ 𝑋 <s 𝑌 ↔ ¬ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌)))
4039con4bid 317 1 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝑋 <s 𝑌 ↔ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  wo 848   = wceq 1542  wcel 2114  wral 3051  wrex 3061  wss 3889  {csn 4567   class class class wbr 5085  (class class class)co 7367   No csur 27603   <s clts 27604   ≤s cles 27708   <<s cslts 27749   |s ccuts 27751
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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2708  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5307  ax-pr 5375  ax-un 7689
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-ral 3052  df-rex 3062  df-rmo 3342  df-reu 3343  df-rab 3390  df-v 3431  df-sbc 3729  df-csb 3838  df-dif 3892  df-un 3894  df-in 3896  df-ss 3906  df-pss 3909  df-nul 4274  df-if 4467  df-pw 4543  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-uni 4851  df-int 4890  df-br 5086  df-opab 5148  df-mpt 5167  df-tr 5193  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-ord 6326  df-on 6327  df-suc 6329  df-iota 6454  df-fun 6500  df-fn 6501  df-f 6502  df-f1 6503  df-fo 6504  df-f1o 6505  df-fv 6506  df-riota 7324  df-ov 7370  df-oprab 7371  df-mpo 7372  df-1o 8405  df-2o 8406  df-no 27606  df-lts 27607  df-bday 27608  df-les 27709  df-slts 27750  df-cuts 27752
This theorem is referenced by:  ltsrecd  27794  0lt1s  27804
  Copyright terms: Public domain W3C validator