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

Theorem nqpr 10430
Description: The canonical embedding of the rationals into the reals. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2013.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
nqpr (𝐴Q → {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ∈ P)
Distinct variable group:   𝑥,𝐴

Proof of Theorem nqpr
Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nsmallnq 10393 . . . 4 (𝐴Q → ∃𝑥 𝑥 <Q 𝐴)
2 abn0 4335 . . . 4 ({𝑥𝑥 <Q 𝐴} ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 𝑥 <Q 𝐴)
31, 2sylibr 236 . . 3 (𝐴Q → {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ≠ ∅)
4 0pss 4395 . . 3 (∅ ⊊ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ↔ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ≠ ∅)
53, 4sylibr 236 . 2 (𝐴Q → ∅ ⊊ {𝑥𝑥 <Q 𝐴})
6 ltrelnq 10342 . . . . . 6 <Q ⊆ (Q × Q)
76brel 5611 . . . . 5 (𝑥 <Q 𝐴 → (𝑥Q𝐴Q))
87simpld 497 . . . 4 (𝑥 <Q 𝐴𝑥Q)
98abssi 4045 . . 3 {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ⊆ Q
10 ltsonq 10385 . . . . . 6 <Q Or Q
1110, 6soirri 5980 . . . . 5 ¬ 𝐴 <Q 𝐴
12 breq1 5061 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 <Q 𝐴𝐴 <Q 𝐴))
1312elabg 3665 . . . . 5 (𝐴Q → (𝐴 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ↔ 𝐴 <Q 𝐴))
1411, 13mtbiri 329 . . . 4 (𝐴Q → ¬ 𝐴 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴})
1514ancli 551 . . 3 (𝐴Q → (𝐴Q ∧ ¬ 𝐴 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}))
16 ssnelpss 4087 . . 3 ({𝑥𝑥 <Q 𝐴} ⊆ Q → ((𝐴Q ∧ ¬ 𝐴 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}) → {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ⊊ Q))
179, 15, 16mpsyl 68 . 2 (𝐴Q → {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ⊊ Q)
18 vex 3497 . . . . 5 𝑦 ∈ V
19 breq1 5061 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 <Q 𝐴𝑦 <Q 𝐴))
2018, 19elab 3666 . . . 4 (𝑦 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ↔ 𝑦 <Q 𝐴)
2110, 6sotri 5981 . . . . . . . . 9 ((𝑧 <Q 𝑦𝑦 <Q 𝐴) → 𝑧 <Q 𝐴)
2221expcom 416 . . . . . . . 8 (𝑦 <Q 𝐴 → (𝑧 <Q 𝑦𝑧 <Q 𝐴))
2322adantl 484 . . . . . . 7 ((𝐴Q𝑦 <Q 𝐴) → (𝑧 <Q 𝑦𝑧 <Q 𝐴))
24 vex 3497 . . . . . . . 8 𝑧 ∈ V
25 breq1 5061 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 <Q 𝐴𝑧 <Q 𝐴))
2624, 25elab 3666 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ↔ 𝑧 <Q 𝐴)
2723, 26syl6ibr 254 . . . . . 6 ((𝐴Q𝑦 <Q 𝐴) → (𝑧 <Q 𝑦𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}))
2827alrimiv 1924 . . . . 5 ((𝐴Q𝑦 <Q 𝐴) → ∀𝑧(𝑧 <Q 𝑦𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}))
29 ltbtwnnq 10394 . . . . . . . 8 (𝑦 <Q 𝐴 ↔ ∃𝑧(𝑦 <Q 𝑧𝑧 <Q 𝐴))
3026anbi2i 624 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 <Q 𝑧𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}) ↔ (𝑦 <Q 𝑧𝑧 <Q 𝐴))
3130biimpri 230 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 <Q 𝑧𝑧 <Q 𝐴) → (𝑦 <Q 𝑧𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}))
3231ancomd 464 . . . . . . . . 9 ((𝑦 <Q 𝑧𝑧 <Q 𝐴) → (𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ∧ 𝑦 <Q 𝑧))
3332eximi 1831 . . . . . . . 8 (∃𝑧(𝑦 <Q 𝑧𝑧 <Q 𝐴) → ∃𝑧(𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ∧ 𝑦 <Q 𝑧))
3429, 33sylbi 219 . . . . . . 7 (𝑦 <Q 𝐴 → ∃𝑧(𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ∧ 𝑦 <Q 𝑧))
3534adantl 484 . . . . . 6 ((𝐴Q𝑦 <Q 𝐴) → ∃𝑧(𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ∧ 𝑦 <Q 𝑧))
36 df-rex 3144 . . . . . 6 (∃𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}𝑦 <Q 𝑧 ↔ ∃𝑧(𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ∧ 𝑦 <Q 𝑧))
3735, 36sylibr 236 . . . . 5 ((𝐴Q𝑦 <Q 𝐴) → ∃𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}𝑦 <Q 𝑧)
3828, 37jca 514 . . . 4 ((𝐴Q𝑦 <Q 𝐴) → (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑦𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}) ∧ ∃𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}𝑦 <Q 𝑧))
3920, 38sylan2b 595 . . 3 ((𝐴Q𝑦 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}) → (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑦𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}) ∧ ∃𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}𝑦 <Q 𝑧))
4039ralrimiva 3182 . 2 (𝐴Q → ∀𝑦 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑦𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}) ∧ ∃𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}𝑦 <Q 𝑧))
41 elnp 10403 . 2 ({𝑥𝑥 <Q 𝐴} ∈ P ↔ ((∅ ⊊ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ∧ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ⊊ Q) ∧ ∀𝑦 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴} (∀𝑧(𝑧 <Q 𝑦𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}) ∧ ∃𝑧 ∈ {𝑥𝑥 <Q 𝐴}𝑦 <Q 𝑧)))
425, 17, 40, 41syl21anbrc 1340 1 (𝐴Q → {𝑥𝑥 <Q 𝐴} ∈ P)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 398  wal 1531  wex 1776  wcel 2110  {cab 2799  wne 3016  wral 3138  wrex 3139  wss 3935  wpss 3936  c0 4290   class class class wbr 5058  Qcnq 10268   <Q cltq 10274  Pcnp 10275
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-sep 5195  ax-nul 5202  ax-pow 5258  ax-pr 5321  ax-un 7455  ax-inf2 9098
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1536  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3772  df-csb 3883  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-pss 3953  df-nul 4291  df-if 4467  df-pw 4540  df-sn 4561  df-pr 4563  df-tp 4565  df-op 4567  df-uni 4832  df-int 4869  df-iun 4913  df-br 5059  df-opab 5121  df-mpt 5139  df-tr 5165  df-id 5454  df-eprel 5459  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5508  df-we 5510  df-xp 5555  df-rel 5556  df-cnv 5557  df-co 5558  df-dm 5559  df-rn 5560  df-res 5561  df-ima 5562  df-pred 6142  df-ord 6188  df-on 6189  df-lim 6190  df-suc 6191  df-iota 6308  df-fun 6351  df-fn 6352  df-f 6353  df-f1 6354  df-fo 6355  df-f1o 6356  df-fv 6357  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-om 7575  df-1st 7683  df-2nd 7684  df-wrecs 7941  df-recs 8002  df-rdg 8040  df-1o 8096  df-oadd 8100  df-omul 8101  df-er 8283  df-ni 10288  df-pli 10289  df-mi 10290  df-lti 10291  df-plpq 10324  df-mpq 10325  df-ltpq 10326  df-enq 10327  df-nq 10328  df-erq 10329  df-plq 10330  df-mq 10331  df-1nq 10332  df-rq 10333  df-ltnq 10334  df-np 10397
This theorem is referenced by:  1pr  10431
  Copyright terms: Public domain W3C validator