MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  map2psrpr Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem map2psrpr 11205
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.
StepHypRef Expression
1 ltrelsr 11163 . . . . 5 <R ⊆ (R × R)
21brel 5719 . . . 4 ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 → ((𝐶 +R -1R) ∈ R ∧ 𝐴 ∈ R))
32simprd 501 . . 3 ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 → 𝐴 ∈ R)
4 map2psrpr.2 . . . . . 6 𝐶 ∈ R
5 ltasr 11195 . . . . . 6 (𝐶 ∈ R → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ↔ (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴))))
64, 5ax-mp 5 . . . . 5 (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ↔ (𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
7 pn0sr 11196 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ R → (𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) = 0R)
84, 7ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) = 0R
98oveq1i 7437 . . . . . . . 8 ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (0R +R 𝐴)
10 addasssr 11183 . . . . . . . 8 ((𝐶 +R (𝐶 ·R -1R)) +R 𝐴) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴))
11 addcomsr 11182 . . . . . . . 8 (0R +R 𝐴) = (𝐴 +R 0R)
129, 10, 113eqtr3i 2794 . . . . . . 7 (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) = (𝐴 +R 0R)
13 0idsr 11192 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ R → (𝐴 +R 0R) = 𝐴)
1412, 13eqtrid 2810 . . . . . 6 (𝐴 ∈ R → (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) = 𝐴)
1514breq2d 5117 . . . . 5 (𝐴 ∈ R → ((𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) ↔ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
166, 15bitrid 286 . . . 4 (𝐴 ∈ R → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ↔ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
17 m1r 11177 . . . . . . . 8 -1R ∈ R
18 mulclsr 11179 . . . . . . . 8 ((𝐶 ∈ R ∧ -1R ∈ R) → (𝐶 ·R -1R) ∈ R)
194, 17, 18mp2an 705 . . . . . . 7 (𝐶 ·R -1R) ∈ R
20 addclsr 11178 . . . . . . 7 (((𝐶 ·R -1R) ∈ R ∧ 𝐴 ∈ R) → ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R)
2119, 20mpan 703 . . . . . 6 (𝐴 ∈ R → ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R)
22 df-nr 11151 . . . . . . 7 R = ((P × P) / ~R )
23 breq2 5109 . . . . . . . 8 ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ -1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
24 eqeq2 2775 . . . . . . . . 9 ([⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
2524rexbidv 3189 . . . . . . . 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)))
2623, 25imbi12d 347 . . . . . . 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 11157 . . . . . . . . . . 11 -1R = [⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R
2827breq1i 5112 . . . . . . . . . 10 (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ [⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R )
29 addasspr 11117 . . . . . . . . . . . 12 ((1P +P 1P) +P 𝑦) = (1P +P (1P +P 𝑦))
3029breq2i 5113 . . . . . . . . . . 11 ((1P +P 𝑧)<P ((1P +P 1P) +P 𝑦) ↔ (1P +P 𝑧)<P (1P +P (1P +P 𝑦)))
31 ltsrpr 11172 . . . . . . . . . . 11 ([⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (1P +P 𝑧)<P ((1P +P 1P) +P 𝑦))
32 1pr 11110 . . . . . . . . . . . 12 1P ∈ P
33 ltapr 11140 . . . . . . . . . . . 12 (1P ∈ P → (𝑧<P (1P +P 𝑦) ↔ (1P +P 𝑧)<P (1P +P (1P +P 𝑦))))
3432, 33ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (𝑧<P (1P +P 𝑦) ↔ (1P +P 𝑧)<P (1P +P (1P +P 𝑦)))
3530, 31, 343bitr4i 306 . . . . . . . . . 10 ([⟨1P, (1P +P 1P)⟩] ~R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ 𝑧<P (1P +P 𝑦))
3628, 35bitri 278 . . . . . . . . 9 (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ 𝑧<P (1P +P 𝑦))
37 ltexpri 11138 . . . . . . . . 9 (𝑧<P (1P +P 𝑦) → ∃𝑥 ∈ P (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦))
3836, 37sylbi 220 . . . . . . . 8 (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R → ∃𝑥 ∈ P (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦))
39 enreceq 11161 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥 ∈ P ∧ 1P ∈ P) ∧ (𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P)) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑥 +P 𝑧) = (1P +P 𝑦)))
4032, 39mpanl2 714 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ P ∧ (𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P)) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑥 +P 𝑧) = (1P +P 𝑦)))
41 addcompr 11116 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 +P 𝑥) = (𝑥 +P 𝑧)
4241eqeq1i 2768 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦) ↔ (𝑥 +P 𝑧) = (1P +P 𝑦))
4340, 42bitr4di 292 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ P ∧ (𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P)) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦)))
4443ancoms 464 . . . . . . . . 9 (((𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P) ∧ 𝑥 ∈ P) → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦)))
4544rexbidva 3187 . . . . . . . 8 ((𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P) → (∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ↔ ∃𝑥 ∈ P (𝑧 +P 𝑥) = (1P +P 𝑦)))
4638, 45imbitrrid 249 . . . . . . 7 ((𝑦 ∈ P ∧ 𝑧 ∈ P) → (-1R <R [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R → ∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = [⟨𝑦, 𝑧⟩] ~R ))
4722, 26, 46ecoptocl 8839 . . . . . 6 (((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) ∈ R → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
4821, 47syl 18 . . . . 5 (𝐴 ∈ R → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
49 oveq2 7435 . . . . . . . 8 ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = (𝐶 +R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)))
5049, 14sylan9eqr 2820 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ R ∧ [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴)) → (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴)
5150ex 418 . . . . . 6 (𝐴 ∈ R → ([⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
5251reximdv 3180 . . . . 5 (𝐴 ∈ R → (∃𝑥 ∈ P [⟨𝑥, 1P⟩] ~R = ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
5348, 52syld 48 . . . 4 (𝐴 ∈ R → (-1R <R ((𝐶 ·R -1R) +R 𝐴) → ∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
5416, 53sylbird 263 . . 3 (𝐴 ∈ R → ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 → ∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴))
553, 54mpcom 39 . 2 ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 → ∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴)
564mappsrpr 11203 . . . . 5 ((𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) ↔ 𝑥 ∈ P)
57 breq2 5109 . . . . 5 ((𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴 → ((𝐶 +R -1R) <R (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) ↔ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
5856, 57bitr3id 288 . . . 4 ((𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴 → (𝑥 ∈ P ↔ (𝐶 +R -1R) <R 𝐴))
5958biimpac 484 . . 3 ((𝑥 ∈ P ∧ (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴) → (𝐶 +R -1R) <R 𝐴)
6059rexlimiva 3158 . 2 (∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴 → (𝐶 +R -1R) <R 𝐴)
6155, 60impbii 212 1 ((𝐶 +R -1R) <R 𝐴 ↔ ∃𝑥 ∈ P (𝐶 +R [⟨𝑥, 1P⟩] ~R ) = 𝐴)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2146  ∃wrex 3089  ⟨cop 4837   class class class wbr 5105  (class class class)co 7427  [cec 8726  Pcnp 10954  1Pc1p 10955   +P cpp 10956  <P cltp 10958   ~R cer 10959  Rcnr 10960  0Rc0r 10961  -1Rcm1r 10963   +R cplr 10964   ·R cmr 10965   <R cltr 10966
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-sep 5251  ax-nul 5262  ax-pow 5330  ax-pr 5394  ax-un 7758  ax-inf2 9652
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3455  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-ss 3900  df-pss 4016  df-dif 4049  df-in 4093  df-un 4153  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4838  df-uni 4870  df-int 4910  df-iun 4955  df-br 5106  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5549  df-eprel 5554  df-po 5562  df-so 5563  df-fr 5607  df-we 5609  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6310  df-ord 6371  df-on 6372  df-lim 6373  df-suc 6374  df-iota 6500  df-fun 6548  df-fn 6549  df-f 6550  df-f1 6551  df-fo 6552  df-f1o 6553  df-fv 6554  df-ov 7430  df-oprab 7431  df-mpo 7432  df-om 7885  df-1st 8008  df-2nd 8009  df-frecs 8310  df-wrecs 8341  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8487  df-oadd 8491  df-omul 8492  df-er 8728  df-ec 8730  df-qs 8734  df-ni 10967  df-pli 10968  df-mi 10969  df-lti 10970  df-plpq 11003  df-mpq 11004  df-ltpq 11005  df-enq 11006  df-nq 11007  df-erq 11008  df-plq 11009  df-mq 11010  df-1nq 11011  df-rq 11012  df-ltnq 11013  df-np 11076  df-1p 11077  df-plp 11078  df-mp 11079  df-ltp 11080  df-enr 11150  df-nr 11151  df-plr 11152  df-mr 11153  df-ltr 11154  df-0r 11155  df-1r 11156  df-m1r 11157
This theorem is used by:  supsrlem  11206
  Copyright terms: Public domain W3C validator