Theorem rpnnen3lem 43022

Description: Lemma for rpnnen3 43023. (Contributed by Stefan O'Rear, 18-Jan-2015.)

Assertion

Ref	Expression
rpnnen3lem	⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 𝑏) → {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑎} ≠ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑏})

Distinct variable group:   𝑎,𝑏,𝑐

Proof of Theorem rpnnen3lem

Dummy variable 𝑑 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		qbtwnre 13220	. . 3 ⊢ ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) → ∃𝑑 ∈ ℚ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏))
2		simp2 1137	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) ∧ 𝑑 ∈ ℚ ∧ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏)) → 𝑑 ∈ ℚ)
3		simp3r 1203	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) ∧ 𝑑 ∈ ℚ ∧ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏)) → 𝑑 < 𝑏)
4		breq1 5127	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑐 = 𝑑 → (𝑐 < 𝑏 ↔ 𝑑 < 𝑏))
5	4	elrab 3676	. . . . . . 7 ⊢ (𝑑 ∈ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑏} ↔ (𝑑 ∈ ℚ ∧ 𝑑 < 𝑏))
6	2, 3, 5	sylanbrc 583	. . . . . 6 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) ∧ 𝑑 ∈ ℚ ∧ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏)) → 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑏})
7		simp11 1204	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) ∧ 𝑑 ∈ ℚ ∧ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏)) → 𝑎 ∈ ℝ)
8		qre 12974	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑑 ∈ ℚ → 𝑑 ∈ ℝ)
9	8	3ad2ant2 1134	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) ∧ 𝑑 ∈ ℚ ∧ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏)) → 𝑑 ∈ ℝ)
10		simp3l 1202	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) ∧ 𝑑 ∈ ℚ ∧ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏)) → 𝑎 < 𝑑)
11	7, 9, 10	ltnsymd 11389	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) ∧ 𝑑 ∈ ℚ ∧ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏)) → ¬ 𝑑 < 𝑎)
12	11	intnand 488	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) ∧ 𝑑 ∈ ℚ ∧ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏)) → ¬ (𝑑 ∈ ℚ ∧ 𝑑 < 𝑎))
13		breq1 5127	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑐 = 𝑑 → (𝑐 < 𝑎 ↔ 𝑑 < 𝑎))
14	13	elrab 3676	. . . . . . 7 ⊢ (𝑑 ∈ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑎} ↔ (𝑑 ∈ ℚ ∧ 𝑑 < 𝑎))
15	12, 14	sylnibr 329	. . . . . 6 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) ∧ 𝑑 ∈ ℚ ∧ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏)) → ¬ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑎})
16		nelne1 3030	. . . . . 6 ⊢ ((𝑑 ∈ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑏} ∧ ¬ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑎}) → {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑏} ≠ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑎})
17	6, 15, 16	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) ∧ 𝑑 ∈ ℚ ∧ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏)) → {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑏} ≠ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑎})
18	17	necomd 2988	. . . 4 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) ∧ 𝑑 ∈ ℚ ∧ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏)) → {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑎} ≠ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑏})
19	18	rexlimdv3a 3146	. . 3 ⊢ ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) → (∃𝑑 ∈ ℚ (𝑎 < 𝑑 ∧ 𝑑 < 𝑏) → {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑎} ≠ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑏}))
20	1, 19	mpd 15	. 2 ⊢ ((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ ∧ 𝑎 < 𝑏) → {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑎} ≠ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑏})
21	20	3expa 1118	1 ⊢ (((𝑎 ∈ ℝ ∧ 𝑏 ∈ ℝ) ∧ 𝑎 < 𝑏) → {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑎} ≠ {𝑐 ∈ ℚ ∣ 𝑐 < 𝑏})

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2933  ∃wrex 3061  {crab 3420   class class class wbr 5124  ℝcr 11133   < clt 11274  ℚcq 12969

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 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2708  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pow 5340  ax-pr 5407  ax-un 7734  ax-cnex 11190  ax-resscn 11191  ax-1cn 11192  ax-icn 11193  ax-addcl 11194  ax-addrcl 11195  ax-mulcl 11196  ax-mulrcl 11197  ax-mulcom 11198  ax-addass 11199  ax-mulass 11200  ax-distr 11201  ax-i2m1 11202  ax-1ne0 11203  ax-1rid 11204  ax-rnegex 11205  ax-rrecex 11206  ax-cnre 11207  ax-pre-lttri 11208  ax-pre-lttrn 11209  ax-pre-ltadd 11210  ax-pre-mulgt0 11211  ax-pre-sup 11212

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4889  df-iun 4974  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-tr 5235  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6295  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7867  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-er 8724  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-sup 9459  df-inf 9460  df-pnf 11276  df-mnf 11277  df-xr 11278  df-ltxr 11279  df-le 11280  df-sub 11473  df-neg 11474  df-div 11900  df-nn 12246  df-n0 12507  df-z 12594  df-uz 12858  df-q 12970

This theorem is referenced by:  rpnnen3  43023