Theorem map2psrpr 11107

Description: Equivalence for positive signed real. (Contributed by NM, 17-May-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Jun-2013.) (New usage is discouraged.)

Hypothesis

Ref	Expression
map2psrpr.2	⊢ 𝐶 ∈ R

Assertion

Ref	Expression
map2psrpr	⊢ ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 ↔ ∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐶

Proof of Theorem map2psrpr

Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ltrelsr 11065	. . . . 5 ⊢ <R ⊆ (R × R)
2	1	brel 5740	. . . 4 ⊢ ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 → ((𝐶 +R -1R) ∈ R ∧ 𝐴 ∈ R))
3	2	simprd 494	. . 3 ⊢ ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 → 𝐴 ∈ R)
4		map2psrpr.2	. . . . . 6 ⊢ 𝐶 ∈ R
5		ltasr 11097	. . . . . 6 ⊢ (𝐶 ∈ R → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ↔ (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴))))
6	4, 5	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ↔ (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
7		pn0sr 11098	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐶 ∈ R → (𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) = 0R)
8	4, 7	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) = 0R
9	8	oveq1i 7421	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (0R +R 𝐴)
10		addasssr 11085	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴))
11		addcomsr 11084	. . . . . . . 8 ⊢ (0R +R 𝐴) = (𝐴 +R 0R)
12	9, 10, 11	3eqtr3i 2766	. . . . . . 7 ⊢ (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) = (𝐴 +R 0R)
13		0idsr 11094	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ R → (𝐴 +R 0R) = 𝐴)
14	12, 13	eqtrid 2782	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ R → (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) = 𝐴)
15	14	breq2d 5159	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ R → ((𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) ↔ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
16	6, 15	bitrid 282	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ R → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ↔ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
17		m1r 11079	. . . . . . . 8 ⊢ -1R ∈ R
18		mulclsr 11081	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 ∈ R ∧ -1R ∈ R) → (𝐶 ·R -1R) ∈ R)
19	4, 17, 18	mp2an 688	. . . . . . 7 ⊢ (𝐶 ·R -1R) ∈ R
20		addclsr 11080	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐶 ·R -1R) ∈ R ∧ 𝐴 ∈ R) → ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R)
21	19, 20	mpan 686	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ R → ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R)
22		df-nr 11053	. . . . . . 7 ⊢ R = ((P × P) / ~R )
23		breq2 5151	. . . . . . . 8 ⊢ ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ -1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
24		eqeq2 2742	. . . . . . . . 9 ⊢ ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
25	24	rexbidv 3176	. . . . . . . 8 ⊢ ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ ∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
26	23, 25	imbi12d 343	. . . . . . 7 ⊢ ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ((-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R → ∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ) ↔ (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴))))
27		df-m1r 11059	. . . . . . . . . . 11 ⊢ -1R = [⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R
28	27	breq1i 5154	. . . . . . . . . 10 ⊢ (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ [⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R )
29		addasspr 11019	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((1P +P 1P) +P 𝑦) = (1P +P (1P +P 𝑦))
30	29	breq2i 5155	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((1P +P 𝑧)<P ((1P +P 1P) +P 𝑦) ↔ (1P +P 𝑧)<P (1P +P (1P +P 𝑦)))
31		ltsrpr 11074	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ([⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (1P +P 𝑧)<P ((1P +P 1P) +P 𝑦))
32		1pr 11012	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1P ∈ P
33		ltapr 11042	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (1P ∈ P → (𝑧<P (1P +P 𝑦) ↔ (1P +P 𝑧)<P (1P +P (1P +P 𝑦))))
34	32, 33	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧<P (1P +P 𝑦) ↔ (1P +P 𝑧)<P (1P +P (1P +P 𝑦)))
35	30, 31, 34	3bitr4i 302	. . . . . . . . . 10 ⊢ ([⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ 𝑧<P (1P +P 𝑦))
36	28, 35	bitri 274	. . . . . . . . 9 ⊢ (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ 𝑧<P (1P +P 𝑦))
37		ltexpri 11040	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧<P (1P +P 𝑦) → ∃𝑥 ∈ P (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦))
38	36, 37	sylbi 216	. . . . . . . 8 ⊢ (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R → ∃𝑥 ∈ P (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦))
39		enreceq 11063	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑥 ∈ P ∧ 1P ∈ P) ∧ (𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P)) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑥 +P 𝑧) = (1P +P 𝑦)))
40	32, 39	mpanl2 697	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ P ∧ (𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P)) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑥 +P 𝑧) = (1P +P 𝑦)))
41		addcompr 11018	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 +P 𝑥) = (𝑥 +P 𝑧)
42	41	eqeq1i 2735	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦) ↔ (𝑥 +P 𝑧) = (1P +P 𝑦))
43	40, 42	bitr4di 288	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ P ∧ (𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P)) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦)))
44	43	ancoms 457	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P) ∧ 𝑥 ∈ P) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦)))
45	44	rexbidva 3174	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P) → (∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ ∃𝑥 ∈ P (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦)))
46	38, 45	imbitrrid 245	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P) → (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R → ∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ))
47	22, 26, 46	ecoptocl 8803	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
48	21, 47	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ R → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
49		oveq2 7419	. . . . . . . 8 ⊢ ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
50	49, 14	sylan9eqr 2792	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ R ∧ [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) → (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴)
51	50	ex 411	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ R → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
52	51	reximdv 3168	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ R → (∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
53	48, 52	syld 47	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ R → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
54	16, 53	sylbird 259	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ R → ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 → ∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
55	3, 54	mpcom 38	. 2 ⊢ ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 → ∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴)
56	4	mappsrpr 11105	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) ↔ 𝑥 ∈ P)
57		breq2 5151	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴 → ((𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) ↔ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
58	56, 57	bitr3id 284	. . . 4 ⊢ ((𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴 → (𝑥 ∈ P ↔ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
59	58	biimpac 477	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ P ∧ (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴) → (𝐶 +R -1R) <R 𝐴)
60	59	rexlimiva 3145	. 2 ⊢ (∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴 → (𝐶 +R -1R) <R 𝐴)
61	55, 60	impbii 208	1 ⊢ ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 ↔ ∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  ∃wrex 3068  ⟨cop 4633   class class class wbr 5147  (class class class)co 7411  [cec 8703  Pcnp 10856  1_Pc1p 10857   +_P cpp 10858  <_P cltp 10860   ~_R cer 10861  Rcnr 10862  0_Rc0r 10863  -1_Rcm1r 10865   +_R cplr 10866   ·_R cmr 10867   <_R cltr 10868

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-inf2 9638

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  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-int 4950  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 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-oadd 8472  df-omul 8473  df-er 8705  df-ec 8707  df-qs 8711  df-ni 10869  df-pli 10870  df-mi 10871  df-lti 10872  df-plpq 10905  df-mpq 10906  df-ltpq 10907  df-enq 10908  df-nq 10909  df-erq 10910  df-plq 10911  df-mq 10912  df-1nq 10913  df-rq 10914  df-ltnq 10915  df-np 10978  df-1p 10979  df-plp 10980  df-mp 10981  df-ltp 10982  df-enr 11052  df-nr 11053  df-plr 11054  df-mr 11055  df-ltr 11056  df-0r 11057  df-1r 11058  df-m1r 11059

This theorem is referenced by:  supsrlem  11108