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

Theorem sltrec 27883
Description: A comparison law for surreals considered as cuts of sets of surreals. (Contributed by Scott Fenton, 11-Dec-2021.)
Assertion
Ref Expression
sltrec (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝑋 <s 𝑌 ↔ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑏,𝑐   𝐵,𝑏,𝑐   𝐶,𝑏,𝑐   𝐷,𝑏,𝑐   𝑋,𝑏,𝑐   𝑌,𝑏,𝑐

Proof of Theorem sltrec
StepHypRef Expression
1 simplr 768 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐶 <<s 𝐷)
2 simpll 766 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐴 <<s 𝐵)
3 simprr 772 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))
4 simprl 770 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑋 = (𝐴 |s 𝐵))
5 slerec 27882 . . . . 5 (((𝐶 <<s 𝐷𝐴 <<s 𝐵) ∧ (𝑌 = (𝐶 |s 𝐷) ∧ 𝑋 = (𝐴 |s 𝐵))) → (𝑌 ≤s 𝑋 ↔ (∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏 ∧ ∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋)))
61, 2, 3, 4, 5syl22anc 838 . . . 4 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝑌 ≤s 𝑋 ↔ (∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏 ∧ ∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋)))
7 ancom 460 . . . 4 ((∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏 ∧ ∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋) ↔ (∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ∧ ∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏))
86, 7bitrdi 287 . . 3 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝑌 ≤s 𝑋 ↔ (∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ∧ ∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏)))
9 scutcut 27864 . . . . . . 7 (𝐶 <<s 𝐷 → ((𝐶 |s 𝐷) ∈ No 𝐶 <<s {(𝐶 |s 𝐷)} ∧ {(𝐶 |s 𝐷)} <<s 𝐷))
109simp1d 1142 . . . . . 6 (𝐶 <<s 𝐷 → (𝐶 |s 𝐷) ∈ No )
1110ad2antlr 726 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝐶 |s 𝐷) ∈ No )
123, 11eqeltrd 2844 . . . 4 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑌 No )
13 scutcut 27864 . . . . . . 7 (𝐴 <<s 𝐵 → ((𝐴 |s 𝐵) ∈ No 𝐴 <<s {(𝐴 |s 𝐵)} ∧ {(𝐴 |s 𝐵)} <<s 𝐵))
1413simp1d 1142 . . . . . 6 (𝐴 <<s 𝐵 → (𝐴 |s 𝐵) ∈ No )
1514ad2antrr 725 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝐴 |s 𝐵) ∈ No )
164, 15eqeltrd 2844 . . . 4 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝑋 No )
17 slenlt 27815 . . . 4 ((𝑌 No 𝑋 No ) → (𝑌 ≤s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 <s 𝑌))
1812, 16, 17syl2anc 583 . . 3 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝑌 ≤s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 <s 𝑌))
19 ssltss1 27851 . . . . . . . . 9 (𝐶 <<s 𝐷𝐶 No )
2019ad2antlr 726 . . . . . . . 8 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐶 No )
2120sselda 4008 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑐𝐶) → 𝑐 No )
2216adantr 480 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑐𝐶) → 𝑋 No )
23 sltnle 27816 . . . . . . 7 ((𝑐 No 𝑋 No ) → (𝑐 <s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 ≤s 𝑐))
2421, 22, 23syl2anc 583 . . . . . 6 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑐𝐶) → (𝑐 <s 𝑋 ↔ ¬ 𝑋 ≤s 𝑐))
2524ralbidva 3182 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ↔ ∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐))
2612adantr 480 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑏𝐵) → 𝑌 No )
27 ssltss2 27852 . . . . . . . . 9 (𝐴 <<s 𝐵𝐵 No )
2827ad2antrr 725 . . . . . . . 8 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → 𝐵 No )
2928sselda 4008 . . . . . . 7 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑏𝐵) → 𝑏 No )
30 sltnle 27816 . . . . . . 7 ((𝑌 No 𝑏 No ) → (𝑌 <s 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 ≤s 𝑌))
3126, 29, 30syl2anc 583 . . . . . 6 ((((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) ∧ 𝑏𝐵) → (𝑌 <s 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 ≤s 𝑌))
3231ralbidva 3182 . . . . 5 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏 ↔ ∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌))
3325, 32anbi12d 631 . . . 4 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → ((∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ∧ ∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏) ↔ (∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌)))
34 ralnex 3078 . . . . . 6 (∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐 ↔ ¬ ∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐)
35 ralnex 3078 . . . . . 6 (∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌 ↔ ¬ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌)
3634, 35anbi12i 627 . . . . 5 ((∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌) ↔ (¬ ∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ¬ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌))
37 ioran 984 . . . . 5 (¬ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌) ↔ (¬ ∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ¬ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌))
3836, 37bitr4i 278 . . . 4 ((∀𝑐𝐶 ¬ 𝑋 ≤s 𝑐 ∧ ∀𝑏𝐵 ¬ 𝑏 ≤s 𝑌) ↔ ¬ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌))
3933, 38bitrdi 287 . . 3 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → ((∀𝑐𝐶 𝑐 <s 𝑋 ∧ ∀𝑏𝐵 𝑌 <s 𝑏) ↔ ¬ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌)))
408, 18, 393bitr3d 309 . 2 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (¬ 𝑋 <s 𝑌 ↔ ¬ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌)))
4140con4bid 317 1 (((𝐴 <<s 𝐵𝐶 <<s 𝐷) ∧ (𝑋 = (𝐴 |s 𝐵) ∧ 𝑌 = (𝐶 |s 𝐷))) → (𝑋 <s 𝑌 ↔ (∃𝑐𝐶 𝑋 ≤s 𝑐 ∨ ∃𝑏𝐵 𝑏 ≤s 𝑌)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  wo 846   = wceq 1537  wcel 2108  wral 3067  wrex 3076  wss 3976  {csn 4648   class class class wbr 5166  (class class class)co 7448   No csur 27702   <s cslt 27703   ≤s csle 27807   <<s csslt 27843   |s cscut 27845
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-tp 4653  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-ord 6398  df-on 6399  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-1o 8522  df-2o 8523  df-no 27705  df-slt 27706  df-bday 27707  df-sle 27808  df-sslt 27844  df-scut 27846
This theorem is referenced by:  0slt1s  27892  sltn0  27961  sleadd1  28040  nohalf  28425  halfcut  28434
  Copyright terms: Public domain W3C validator