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

Theorem qextle 13315
Description: An extensionality-like property for extended real ordering. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Oct-2014.)
Assertion
Ref Expression
qextle ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℚ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Proof of Theorem qextle
StepHypRef Expression
1 breq2 5107 . . 3 (𝐴 = 𝐵 → (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵))
21ralrimivw 3159 . 2 (𝐴 = 𝐵 → ∀𝑥 ∈ ℚ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵))
3 xrlttri2 13252 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 ≠ 𝐵 ↔ (𝐴 < 𝐵 ∨ 𝐵 < 𝐴)))
4 qextltlem 13313 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 < 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ℚ (¬ (𝑥 < 𝐴 ↔ 𝑥 < 𝐵) ∧ ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵))))
5 simpr 490 . . . . . . . 8 ((¬ (𝑥 < 𝐴 ↔ 𝑥 < 𝐵) ∧ ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵)) → ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵))
65reximi 3101 . . . . . . 7 (∃𝑥 ∈ ℚ (¬ (𝑥 < 𝐴 ↔ 𝑥 < 𝐵) ∧ ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵)) → ∃𝑥 ∈ ℚ ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵))
74, 6syl6 36 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 < 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ℚ ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵)))
8 qextltlem 13313 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ∈ ℝ*) → (𝐵 < 𝐴 → ∃𝑥 ∈ ℚ (¬ (𝑥 < 𝐵 ↔ 𝑥 < 𝐴) ∧ ¬ (𝑥 ≤ 𝐵 ↔ 𝑥 ≤ 𝐴))))
9 simpr 490 . . . . . . . . . 10 ((¬ (𝑥 < 𝐵 ↔ 𝑥 < 𝐴) ∧ ¬ (𝑥 ≤ 𝐵 ↔ 𝑥 ≤ 𝐴)) → ¬ (𝑥 ≤ 𝐵 ↔ 𝑥 ≤ 𝐴))
10 bicom 225 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ≤ 𝐵 ↔ 𝑥 ≤ 𝐴) ↔ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵))
119, 10sylnib 331 . . . . . . . . 9 ((¬ (𝑥 < 𝐵 ↔ 𝑥 < 𝐴) ∧ ¬ (𝑥 ≤ 𝐵 ↔ 𝑥 ≤ 𝐴)) → ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵))
1211reximi 3101 . . . . . . . 8 (∃𝑥 ∈ ℚ (¬ (𝑥 < 𝐵 ↔ 𝑥 < 𝐴) ∧ ¬ (𝑥 ≤ 𝐵 ↔ 𝑥 ≤ 𝐴)) → ∃𝑥 ∈ ℚ ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵))
138, 12syl6 36 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ∈ ℝ*) → (𝐵 < 𝐴 → ∃𝑥 ∈ ℚ ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵)))
1413ancoms 464 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐵 < 𝐴 → ∃𝑥 ∈ ℚ ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵)))
157, 14jaod 873 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 < 𝐵 ∨ 𝐵 < 𝐴) → ∃𝑥 ∈ ℚ ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵)))
163, 15sylbid 243 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 ≠ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ℚ ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵)))
17 rexnal 3115 . . . 4 (∃𝑥 ∈ ℚ ¬ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵) ↔ ¬ ∀𝑥 ∈ ℚ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵))
1816, 17imbitrdi 254 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 ≠ 𝐵 → ¬ ∀𝑥 ∈ ℚ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵)))
1918necon4ad 2975 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (∀𝑥 ∈ ℚ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵))
202, 19impbid2 229 1 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℚ (𝑥 ≤ 𝐴 ↔ 𝑥 ≤ 𝐵)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077  ∃wrex 3087   class class class wbr 5103  ℝ*cxr 11323   < clt 11324   ≤ cle 11325  ℚcq 13056
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-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259
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-nel 3063  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-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 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-er 8701  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-sup 9418  df-inf 9419  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-div 11955  df-nn 12317  df-n0 12588  df-z 12675  df-uz 12947  df-q 13057
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator