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

Theorem ltsrec 27871
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 778 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐶 <<s 𝐷)
2 simpll 776 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐴 <<s 𝐵)
3 simprr 782 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))
4 simprl 780 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑋 = (𝐴 |s 𝐵))
51, 2, 3, 4lesrecd 27870 . . . 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 464 . . . 4 ((∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏 ∧ ∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋) ↔ (∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ∧ ∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏))
75, 6bitrdi 289 . . 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 27851 . . . . . . 7 (𝐶 <<s 𝐷 → ((𝐶 |s 𝐷) ∈ No 𝐶 <<s {(𝐶 |s 𝐷)} ∧ {(𝐶 |s 𝐷)} <<s 𝐷))
98simp1d 1154 . . . . . 6 (𝐶 <<s 𝐷 → (𝐶 |s 𝐷) ∈ No )
109ad2antlr 737 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝐶 |s 𝐷) ∈ No )
113, 10eqeltrd 2861 . . . 4 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑌 No )
12 cutcuts 27851 . . . . . . 7 (𝐴 <<s 𝐵 → ((𝐴 |s 𝐵) ∈ No 𝐴 <<s {(𝐴 |s 𝐵)} ∧ {(𝐴 |s 𝐵)} <<s 𝐵))
1312simp1d 1154 . . . . . 6 (𝐴 <<s 𝐵 → (𝐴 |s 𝐵) ∈ No )
1413ad2antrr 736 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝐴 |s 𝐵) ∈ No )
154, 14eqeltrd 2861 . . . 4 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑋 No )
16 lenlts 27793 . . . 4 ((𝑌 No 𝑋 No ) → (𝑌 ≤s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 <s 𝑌))
1711, 15, 16syl2anc 593 . . 3 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝑌 ≤s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 <s 𝑌))
18 sltsss1 27835 . . . . . . . . 9 (𝐶 <<s 𝐷𝐶 No )
1918ad2antlr 737 . . . . . . . 8 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐶 No )
2019sselda 3936 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑐𝐶) → 𝑐 No )
2115adantr 484 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑐𝐶) → 𝑋 No )
22 ltnles 27794 . . . . . . 7 ((𝑐 No 𝑋 No ) → (𝑐 <s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 ≤s 𝑐))
2320, 21, 22syl2anc 593 . . . . . 6 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑐𝐶) → (𝑐 <s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 ≤s 𝑐))
2423ralbidva 3182 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ↔ ∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐))
2511adantr 484 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑏𝐵) → 𝑌 No )
26 sltsss2 27836 . . . . . . . . 9 (𝐴 <<s 𝐵𝐵 No )
2726ad2antrr 736 . . . . . . . 8 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐵 No )
2827sselda 3936 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑏𝐵) → 𝑏 No )
29 ltnles 27794 . . . . . . 7 ((𝑌 No 𝑏 No ) → (𝑌 <s 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 ≤s 𝑌))
3025, 28, 29syl2anc 593 . . . . . 6 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑏𝐵) → (𝑌 <s 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 ≤s 𝑌))
3130ralbidva 3182 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏 ↔ ∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌))
3224, 31anbi12d 641 . . . 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 3087 . . . . . 6 (∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐 ↔ ¬ ∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐)
34 ralnex 3087 . . . . . 6 (∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌 ↔ ¬ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌)
3533, 34anbi12i 637 . . . . 5 ((∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌) ↔ (¬ ∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ¬ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌))
36 ioran 996 . . . . 5 (¬ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌) ↔ (¬ ∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ¬ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌))
3735, 36bitr4i 280 . . . 4 ((∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌) ↔ ¬ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌))
3832, 37bitrdi 289 . . 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 311 . 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 319 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 208  wa 399  wo 858   = wceq 1559  wcel 2141  wral 3075  wrex 3085  wss 3904  {csn 4581   class class class wbr 5099  (class class class)co 7392   No csur 27681   <s clts 27682   ≤s cles 27785   <<s cslts 27827   |s ccuts 27829
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5226  ax-sep 5245  ax-nul 5255  ax-pow 5321  ax-pr 5389  ax-un 7714
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3076  df-rex 3086  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4582  df-pr 4584  df-tp 4586  df-op 4588  df-uni 4865  df-int 4905  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5540  df-eprel 5545  df-po 5553  df-so 5554  df-fr 5598  df-we 5600  df-xp 5651  df-rel 5652  df-cnv 5653  df-co 5654  df-dm 5655  df-rn 5656  df-res 5657  df-ima 5658  df-ord 6345  df-on 6346  df-suc 6348  df-iota 6473  df-fun 6519  df-fn 6520  df-f 6521  df-f1 6522  df-fo 6523  df-f1o 6524  df-fv 6525  df-riota 7349  df-ov 7395  df-oprab 7396  df-mpo 7397  df-1o 8432  df-2o 8433  df-no 27684  df-lts 27685  df-bday 27686  df-les 27786  df-slts 27828  df-cuts 27830
This theorem is referenced by:  ltsrecd  27872  0lt1s  27882
  Copyright terms: Public domain W3C validator