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Theorem prlem936 11132
Description: Lemma 9-3.6 of [Gleason] p. 124. (Contributed by NM, 26-Apr-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Jun-2013.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
prlem936 ((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝐵) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝐵) ∈ 𝐴)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Proof of Theorem prlem936
Dummy variables 𝑦 𝑧 𝑏 𝑢 𝑣 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ltrelnq 11011 . . . . 5 <Q ⊆ (Q × Q)
21brel 5716 . . . 4 (1Q <Q 𝐵 → (1Q ∈ Q ∧ 𝐵 ∈ Q))
32simprd 501 . . 3 (1Q <Q 𝐵 → 𝐵 ∈ Q)
43adantl 487 . 2 ((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝐵) → 𝐵 ∈ Q)
5 breq2 5107 . . . . 5 (𝑏 = 𝐵 → (1Q <Q 𝑏 ↔ 1Q <Q 𝐵))
65anbi2d 642 . . . 4 (𝑏 = 𝐵 → ((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ↔ (𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝐵)))
7 oveq2 7428 . . . . . . 7 (𝑏 = 𝐵 → (𝑥 ·Q 𝑏) = (𝑥 ·Q 𝐵))
87eleq1d 2846 . . . . . 6 (𝑏 = 𝐵 → ((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴 ↔ (𝑥 ·Q 𝐵) ∈ 𝐴))
98notbid 321 . . . . 5 (𝑏 = 𝐵 → (¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴 ↔ ¬ (𝑥 ·Q 𝐵) ∈ 𝐴))
109rexbidv 3187 . . . 4 (𝑏 = 𝐵 → (∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴 ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝐵) ∈ 𝐴))
116, 10imbi12d 347 . . 3 (𝑏 = 𝐵 → (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴) ↔ ((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝐵) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝐵) ∈ 𝐴)))
12 prn0 11074 . . . . . 6 (𝐴 ∈ P → 𝐴 ≠ ∅)
13 n0 4300 . . . . . 6 (𝐴 ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝐴)
1412, 13sylib 221 . . . . 5 (𝐴 ∈ P → ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝐴)
1514adantr 486 . . . 4 ((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) → ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝐴)
16 elprnq 11076 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ Q)
1716ad2ant2r 760 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) → 𝑦 ∈ Q)
18 mulidnq 11048 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ Q → (𝑦 ·Q 1Q) = 𝑦)
1917, 18syl 18 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) → (𝑦 ·Q 1Q) = 𝑦)
20 simplr 781 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) → 1Q <Q 𝑏)
21 ltmnq 11057 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ Q → (1Q <Q 𝑏 ↔ (𝑦 ·Q 1Q) <Q (𝑦 ·Q 𝑏)))
2221biimpa 482 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ Q ∧ 1Q <Q 𝑏) → (𝑦 ·Q 1Q) <Q (𝑦 ·Q 𝑏))
2317, 20, 22syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) → (𝑦 ·Q 1Q) <Q (𝑦 ·Q 𝑏))
2419, 23eqbrtrrd 5129 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) → 𝑦 <Q (𝑦 ·Q 𝑏))
251brel 5716 . . . . . . . . . . . 12 (1Q <Q 𝑏 → (1Q ∈ Q ∧ 𝑏 ∈ Q))
2625simprd 501 . . . . . . . . . . 11 (1Q <Q 𝑏 → 𝑏 ∈ Q)
2726ad2antlr 740 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) → 𝑏 ∈ Q)
28 mulclnq 11032 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ Q ∧ 𝑏 ∈ Q) → (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ Q)
2917, 27, 28syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) → (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ Q)
30 ltexnq 11060 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ·Q 𝑏) ∈ Q → (𝑦 <Q (𝑦 ·Q 𝑏) ↔ ∃𝑧(𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)))
3129, 30syl 18 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) → (𝑦 <Q (𝑦 ·Q 𝑏) ↔ ∃𝑧(𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)))
3224, 31mpbid 235 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) → ∃𝑧(𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏))
33 simplll 787 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) → 𝐴 ∈ P)
34 vex 3455 . . . . . . . . . 10 𝑧 ∈ V
3534prlem934 11118 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ P → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴)
3633, 35syl 18 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴)
3733adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐴 ∈ P)
38 simprr 785 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) → (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)
39 eleq1 2849 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏) → ((𝑦 +Q 𝑧) ∈ 𝐴 ↔ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴))
4039biimparc 485 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) → (𝑦 +Q 𝑧) ∈ 𝐴)
4138, 40sylan 592 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) → (𝑦 +Q 𝑧) ∈ 𝐴)
4241adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑦 +Q 𝑧) ∈ 𝐴)
43 elprnq 11076 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ Q)
4433, 43sylan 592 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ Q)
45 elprnq 11076 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ P ∧ (𝑦 +Q 𝑧) ∈ 𝐴) → (𝑦 +Q 𝑧) ∈ Q)
46 addnqf 11033 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 +Q :(Q × Q)⟶Q
4746fdmi 6721 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 dom +Q = (Q × Q)
48 0nnq 11009 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ¬ ∅ ∈ Q
4947, 48ndmovrcl 7607 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑦 +Q 𝑧) ∈ Q → (𝑦 ∈ Q ∧ 𝑧 ∈ Q))
5049simprd 501 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑦 +Q 𝑧) ∈ Q → 𝑧 ∈ Q)
5145, 50syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ P ∧ (𝑦 +Q 𝑧) ∈ 𝐴) → 𝑧 ∈ Q)
5233, 41, 51syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) → 𝑧 ∈ Q)
5352adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑧 ∈ Q)
54 addclnq 11030 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ Q ∧ 𝑧 ∈ Q) → (𝑥 +Q 𝑧) ∈ Q)
5544, 53, 54syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥 +Q 𝑧) ∈ Q)
56 prub 11079 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ P ∧ (𝑦 +Q 𝑧) ∈ 𝐴) ∧ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ Q) → (¬ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴 → (𝑦 +Q 𝑧) <Q (𝑥 +Q 𝑧)))
5737, 42, 55, 56syl21anc 851 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (¬ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴 → (𝑦 +Q 𝑧) <Q (𝑥 +Q 𝑧)))
5827ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑏 ∈ Q)
59 mulclnq 11032 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ Q ∧ 𝑏 ∈ Q) → (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q)
6044, 58, 59syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q)
6117ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ Q)
62 simplr 781 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏))
63 recclnq 11051 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 ∈ Q → (*Q‘𝑦) ∈ Q)
64 mulclnq 11032 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑧 ∈ Q ∧ (*Q‘𝑦) ∈ Q) → (𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ∈ Q)
6563, 64sylan2 605 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑧 ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) → (𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ∈ Q)
6665ancoms 464 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑦 ∈ Q ∧ 𝑧 ∈ Q) → (𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ∈ Q)
67 ltmnq 11057 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ∈ Q → (𝑦 <Q 𝑥 ↔ ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑦) <Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥)))
6866, 67syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑦 ∈ Q ∧ 𝑧 ∈ Q) → (𝑦 <Q 𝑥 ↔ ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑦) <Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥)))
69 mulassnq 11044 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑦) = (𝑧 ·Q ((*Q‘𝑦) ·Q 𝑦))
70 mulcomnq 11038 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((*Q‘𝑦) ·Q 𝑦) = (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦))
7170oveq2i 7431 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧 ·Q ((*Q‘𝑦) ·Q 𝑦)) = (𝑧 ·Q (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦)))
7269, 71eqtri 2784 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑦) = (𝑧 ·Q (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦)))
73 recidnq 11050 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 ∈ Q → (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦)) = 1Q)
7473oveq2d 7436 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 ∈ Q → (𝑧 ·Q (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦))) = (𝑧 ·Q 1Q))
75 mulidnq 11048 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧 ∈ Q → (𝑧 ·Q 1Q) = 𝑧)
7674, 75sylan9eq 2816 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑦 ∈ Q ∧ 𝑧 ∈ Q) → (𝑧 ·Q (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦))) = 𝑧)
7772, 76eqtrid 2808 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑦 ∈ Q ∧ 𝑧 ∈ Q) → ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑦) = 𝑧)
7877breq1d 5113 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑦 ∈ Q ∧ 𝑧 ∈ Q) → (((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑦) <Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥) ↔ 𝑧 <Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥)))
7968, 78bitrd 282 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑦 ∈ Q ∧ 𝑧 ∈ Q) → (𝑦 <Q 𝑥 ↔ 𝑧 <Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥)))
8079adantll 727 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) ∧ 𝑧 ∈ Q) → (𝑦 <Q 𝑥 ↔ 𝑧 <Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥)))
81 mulnqf 11034 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ·Q :(Q × Q)⟶Q
8281fdmi 6721 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 dom ·Q = (Q × Q)
8382, 48ndmovrcl 7607 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q → (𝑥 ∈ Q ∧ 𝑏 ∈ Q))
8483simpld 500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q → 𝑥 ∈ Q)
85 ltanq 11056 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 ∈ Q → (𝑧 <Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥) ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 +Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥))))
8684, 85syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q → (𝑧 <Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥) ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 +Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥))))
8786adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) → (𝑧 <Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥) ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 +Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥))))
88 vex 3455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑦 ∈ V
89 ovex 7453 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦)) ∈ V
90 mulcomnq 11038 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑢 ·Q 𝑤) = (𝑤 ·Q 𝑢)
91 distrnq 11046 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑢 ·Q (𝑤 +Q 𝑣)) = ((𝑢 ·Q 𝑤) +Q (𝑢 ·Q 𝑣))
9288, 34, 89, 90, 91caovdir 7655 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑦 +Q 𝑧) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) = ((𝑦 ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) +Q (𝑧 ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))))
93 vex 3455 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 𝑥 ∈ V
94 fvex 6898 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (*Q‘𝑦) ∈ V
95 mulassnq 11044 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑢 ·Q 𝑤) ·Q 𝑣) = (𝑢 ·Q (𝑤 ·Q 𝑣))
9688, 93, 94, 90, 95caov12 7649 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) = (𝑥 ·Q (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦)))
9773oveq2d 7436 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑦 ∈ Q → (𝑥 ·Q (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦))) = (𝑥 ·Q 1Q))
98 mulidnq 11048 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑥 ∈ Q → (𝑥 ·Q 1Q) = 𝑥)
9984, 98syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q → (𝑥 ·Q 1Q) = 𝑥)
10097, 99sylan9eqr 2818 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) → (𝑥 ·Q (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦))) = 𝑥)
10196, 100eqtrid 2808 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) → (𝑦 ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) = 𝑥)
102 mulcomnq 11038 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦)) = ((*Q‘𝑦) ·Q 𝑥)
103102oveq2i 7431 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑧 ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) = (𝑧 ·Q ((*Q‘𝑦) ·Q 𝑥))
104 mulassnq 11044 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥) = (𝑧 ·Q ((*Q‘𝑦) ·Q 𝑥))
105103, 104eqtr4i 2787 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧 ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) = ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥)
106105a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) → (𝑧 ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) = ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥))
107101, 106oveq12d 7438 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) → ((𝑦 ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) +Q (𝑧 ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦)))) = (𝑥 +Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥)))
10892, 107eqtrid 2808 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) → ((𝑦 +Q 𝑧) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) = (𝑥 +Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥)))
109108breq2d 5115 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) → ((𝑥 +Q 𝑧) <Q ((𝑦 +Q 𝑧) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 +Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥))))
11087, 109bitr4d 285 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) → (𝑧 <Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥) ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q ((𝑦 +Q 𝑧) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦)))))
111110adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) ∧ 𝑧 ∈ Q) → (𝑧 <Q ((𝑧 ·Q (*Q‘𝑦)) ·Q 𝑥) ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q ((𝑦 +Q 𝑧) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦)))))
11280, 111bitrd 282 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) ∧ 𝑧 ∈ Q) → (𝑦 <Q 𝑥 ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q ((𝑦 +Q 𝑧) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦)))))
113112adantrr 730 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) ∧ (𝑧 ∈ Q ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏))) → (𝑦 <Q 𝑥 ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q ((𝑦 +Q 𝑧) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦)))))
114 ltanq 11056 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 ∈ Q → (𝑦 <Q 𝑥 ↔ (𝑧 +Q 𝑦) <Q (𝑧 +Q 𝑥)))
115 addcomnq 11036 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 +Q 𝑦) = (𝑦 +Q 𝑧)
116 addcomnq 11036 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 +Q 𝑥) = (𝑥 +Q 𝑧)
117115, 116breq12i 5112 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑧 +Q 𝑦) <Q (𝑧 +Q 𝑥) ↔ (𝑦 +Q 𝑧) <Q (𝑥 +Q 𝑧))
118114, 117bitrdi 290 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 ∈ Q → (𝑦 <Q 𝑥 ↔ (𝑦 +Q 𝑧) <Q (𝑥 +Q 𝑧)))
119118ad2antrl 741 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) ∧ (𝑧 ∈ Q ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏))) → (𝑦 <Q 𝑥 ↔ (𝑦 +Q 𝑧) <Q (𝑥 +Q 𝑧)))
120 oveq1 7427 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏) → ((𝑦 +Q 𝑧) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) = ((𝑦 ·Q 𝑏) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))))
121 vex 3455 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑏 ∈ V
12288, 121, 93, 90, 95, 94caov411 7653 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑦 ·Q 𝑏) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) = ((𝑥 ·Q 𝑏) ·Q (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦)))
12373oveq2d 7436 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ Q → ((𝑥 ·Q 𝑏) ·Q (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦))) = ((𝑥 ·Q 𝑏) ·Q 1Q))
124 mulidnq 11048 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q → ((𝑥 ·Q 𝑏) ·Q 1Q) = (𝑥 ·Q 𝑏))
125123, 124sylan9eqr 2818 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) → ((𝑥 ·Q 𝑏) ·Q (𝑦 ·Q (*Q‘𝑦))) = (𝑥 ·Q 𝑏))
126122, 125eqtrid 2808 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) → ((𝑦 ·Q 𝑏) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) = (𝑥 ·Q 𝑏))
127120, 126sylan9eqr 2818 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) → ((𝑦 +Q 𝑧) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) = (𝑥 ·Q 𝑏))
128127breq2d 5115 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) → ((𝑥 +Q 𝑧) <Q ((𝑦 +Q 𝑧) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 ·Q 𝑏)))
129128adantrl 729 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) ∧ (𝑧 ∈ Q ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏))) → ((𝑥 +Q 𝑧) <Q ((𝑦 +Q 𝑧) ·Q (𝑥 ·Q (*Q‘𝑦))) ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 ·Q 𝑏)))
130113, 119, 1293bitr3d 312 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ Q ∧ 𝑦 ∈ Q) ∧ (𝑧 ∈ Q ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏))) → ((𝑦 +Q 𝑧) <Q (𝑥 +Q 𝑧) ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 ·Q 𝑏)))
13160, 61, 53, 62, 130syl22anc 852 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝑦 +Q 𝑧) <Q (𝑥 +Q 𝑧) ↔ (𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 ·Q 𝑏)))
13257, 131sylibd 242 . . . . . . . . . 10 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (¬ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴 → (𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 ·Q 𝑏)))
133 prcdnq 11078 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ P ∧ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴) → ((𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 ·Q 𝑏) → (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴))
134133impancom 457 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ P ∧ (𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 ·Q 𝑏)) → ((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴 → (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴))
135134con3d 153 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ P ∧ (𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 ·Q 𝑏)) → (¬ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴 → ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴))
136135ex 418 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ P → ((𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 ·Q 𝑏) → (¬ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴 → ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)))
137136com23 87 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ P → (¬ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴 → ((𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 ·Q 𝑏) → ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)))
13837, 137syl 18 . . . . . . . . . 10 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (¬ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴 → ((𝑥 +Q 𝑧) <Q (𝑥 ·Q 𝑏) → ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)))
139132, 138mpdd 44 . . . . . . . . 9 (((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (¬ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴 → ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴))
140139reximdva 3176 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) → (∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 +Q 𝑧) ∈ 𝐴 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴))
14136, 140mpd 16 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) ∧ (𝑦 +Q 𝑧) = (𝑦 ·Q 𝑏)) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)
14232, 141exlimddv 1968 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)
143142expr 462 . . . . 5 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → ((𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴))
144 oveq1 7427 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 ·Q 𝑏) = (𝑦 ·Q 𝑏))
145144eleq1d 2846 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴 ↔ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴))
146145notbid 321 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → (¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴 ↔ ¬ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴))
147146rspcev 3577 . . . . . . 7 ((𝑦 ∈ 𝐴 ∧ ¬ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)
148147ex 418 . . . . . 6 (𝑦 ∈ 𝐴 → (¬ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴))
149148adantl 487 . . . . 5 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (¬ (𝑦 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴))
150143, 149pm2.61d 181 . . . 4 (((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)
15115, 150exlimddv 1968 . . 3 ((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝑏) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝑏) ∈ 𝐴)
15211, 151vtoclg 3518 . 2 (𝐵 ∈ Q → ((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝐵) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝐵) ∈ 𝐴))
1534, 152mpcom 39 1 ((𝐴 ∈ P ∧ 1Q <Q 𝐵) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ¬ (𝑥 ·Q 𝐵) ∈ 𝐴)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∃wrex 3087  ∅c0 4279   class class class wbr 5103   × cxp 5649  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Qcnq 10937  1Qc1q 10938   +Q cplq 10940   ·Q cmq 10941  *Qcrq 10942   <Q cltq 10943  Pcnp 10944
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pr 5391  ax-un 7751
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-oadd 8480  df-omul 8481  df-er 8717  df-ni 10957  df-pli 10958  df-mi 10959  df-lti 10960  df-plpq 10993  df-mpq 10994  df-ltpq 10995  df-enq 10996  df-nq 10997  df-erq 10998  df-plq 10999  df-mq 11000  df-1nq 11001  df-rq 11002  df-ltnq 11003  df-np 11066
This theorem is used by:  reclem3pr  11134
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