smfaddlem1 - Mathbox for Glauco Siliprandi

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Theorem smfaddlem1 44298

Description: Given the sum of two functions, the preimage of an unbounded below, open interval, expressed as the countable union of intersections of preimages of both functions. Proposition 121E (b) of [Fremlin1] p. 37 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
smfaddlem1.x	⊢ Ⅎ𝑥𝜑
smfaddlem1.b	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
smfaddlem1.d	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → 𝐷 ∈ ℝ)
smfaddlem1.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℝ)
smfaddlem1.k	⊢ 𝐾 = (𝑝 ∈ ℚ ↦ {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅})

**Assertion**
Ref	Expression
smfaddlem1	⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅} = ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})

Distinct variable groups: 𝐴,𝑝,𝑞 𝐵,𝑝,𝑞 𝐶,𝑝,𝑞 𝐷,𝑝,𝑞 𝑥,𝐾 𝑅,𝑝,𝑞 𝜑,𝑝,𝑞 𝑥,𝑝,𝑞 Allowed substitution hints: 𝜑(𝑥) 𝐴(𝑥) 𝐵(𝑥) 𝐶(𝑥) 𝐷(𝑥) 𝑅(𝑥) 𝐾(𝑞,𝑝)

**Proof of Theorem smfaddlem1**
Step	Hyp	Ref	Expression
1		smfaddlem1.x	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑥𝜑
2		simpl 483	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → 𝜑)
3		inss1 4162	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∩ 𝐶) ⊆ 𝐴
4		rabid 3310	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅} ↔ (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∧ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅))
5	4	simplbi 498	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅} → 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶))
6	3, 5	sselid 3919	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅} → 𝑥 ∈ 𝐴)
7	6	adantl 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → 𝑥 ∈ 𝐴)
8		smfaddlem1.b	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
9	2, 7, 8	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → 𝐵 ∈ ℝ)
10	9	rexrd 11025	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → 𝐵 ∈ ℝ^*)
11		smfaddlem1.r	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℝ)
12	11	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → 𝑅 ∈ ℝ)
13		elinel2 4130	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) → 𝑥 ∈ 𝐶)
14	13	adantl 482	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶)) → 𝑥 ∈ 𝐶)
15		smfaddlem1.d	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → 𝐷 ∈ ℝ)
16	14, 15	syldan 591	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶)) → 𝐷 ∈ ℝ)
17	5, 16	sylan2 593	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → 𝐷 ∈ ℝ)
18	12, 17	resubcld 11403	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → (𝑅 − 𝐷) ∈ ℝ)
19	18	rexrd 11025	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → (𝑅 − 𝐷) ∈ ℝ^*)
20	4	simprbi 497	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅} → (𝐵 + 𝐷) < 𝑅)
21	20	adantl 482	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → (𝐵 + 𝐷) < 𝑅)
22	9, 17, 12	ltaddsubd 11575	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → ((𝐵 + 𝐷) < 𝑅 ↔ 𝐵 < (𝑅 − 𝐷)))
23	21, 22	mpbid 231	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → 𝐵 < (𝑅 − 𝐷))
24	10, 19, 23	qelioo 43084	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → ∃𝑝 ∈ ℚ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)))
25	17	rexrd 11025	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → 𝐷 ∈ ℝ^*)
26	25	ad2antrr 723	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝐷 ∈ ℝ^*)
27	11	ad2antrr 723	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → 𝑅 ∈ ℝ)
28		qre 12693	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑝 ∈ ℚ → 𝑝 ∈ ℝ)
29	28	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → 𝑝 ∈ ℝ)
30	27, 29	resubcld 11403	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑅 − 𝑝) ∈ ℝ)
31	30	rexrd 11025	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑅 − 𝑝) ∈ ℝ^*)
32	31	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → (𝑅 − 𝑝) ∈ ℝ^*)
33		elioore 13109	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) → 𝑝 ∈ ℝ)
34	33	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝑝 ∈ ℝ)
35	12	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝑅 ∈ ℝ)
36	17	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝐷 ∈ ℝ)
37	10	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝐵 ∈ ℝ^*)
38	19	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → (𝑅 − 𝐷) ∈ ℝ^*)
39		simpr 485	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)))
40		iooltub 43048	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ^* ∧ (𝑅 − 𝐷) ∈ ℝ^* ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝑝 < (𝑅 − 𝐷))
41	37, 38, 39, 40	syl3anc 1370	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝑝 < (𝑅 − 𝐷))
42	34, 35, 36, 41	ltsub13d 11581	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝐷 < (𝑅 − 𝑝))
43	42	adantlr 712	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝐷 < (𝑅 − 𝑝))
44	26, 32, 43	qelioo 43084	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → ∃𝑞 ∈ ℚ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝)))
45		nfv 1917	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑞(((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)))
46		nfre1 3239	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑞∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}
47		simplr 766	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑞 ∈ ℚ)
48		elioore 13109	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝)) → 𝑞 ∈ ℝ)
49	48	3ad2ant3 1134	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑞 ∈ ℝ)
50	35	3adant3 1131	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑅 ∈ ℝ)
51	33	3ad2ant2 1133	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑝 ∈ ℝ)
52	50, 51	resubcld 11403	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → (𝑅 − 𝑝) ∈ ℝ)
53	25	3ad2ant1 1132	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝐷 ∈ ℝ^*)
54	52	rexrd 11025	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → (𝑅 − 𝑝) ∈ ℝ^*)
55		simp3 1137	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝)))
56		iooltub 43048	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝐷 ∈ ℝ^* ∧ (𝑅 − 𝑝) ∈ ℝ^* ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑞 < (𝑅 − 𝑝))
57	53, 54, 55, 56	syl3anc 1370	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑞 < (𝑅 − 𝑝))
58	49, 52, 51, 57	ltadd2dd 11134	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → (𝑝 + 𝑞) < (𝑝 + (𝑅 − 𝑝)))
59	51	recnd 11003	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑝 ∈ ℂ)
60	50	recnd 11003	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑅 ∈ ℂ)
61	59, 60	pncan3d 11335	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → (𝑝 + (𝑅 − 𝑝)) = 𝑅)
62	58, 61	breqtrd 5100	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → (𝑝 + 𝑞) < 𝑅)
63	62	ad5ant135 1367	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → (𝑝 + 𝑞) < 𝑅)
64	47, 63	jca 512	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → (𝑞 ∈ ℚ ∧ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅))
65		rabid 3310	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑞 ∈ {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅} ↔ (𝑞 ∈ ℚ ∧ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅))
66	64, 65	sylibr 233	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑞 ∈ {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅})
67		id 22	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑝 ∈ ℚ → 𝑝 ∈ ℚ)
68		qex 12701	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ℚ ∈ V
69	68	rabex 5256	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅} ∈ V
70	69	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑝 ∈ ℚ → {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅} ∈ V)
71		smfaddlem1.k	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 𝐾 = (𝑝 ∈ ℚ ↦ {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅})
72	71	fvmpt2 6886	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑝 ∈ ℚ ∧ {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅} ∈ V) → (𝐾‘𝑝) = {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅})
73	67, 70, 72	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑝 ∈ ℚ → (𝐾‘𝑝) = {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅})
74	73	ad4antlr 730	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → (𝐾‘𝑝) = {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅})
75	66, 74	eleqtrrd 2842	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝))
76		simp-5r 783	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅})
77	76, 5	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶))
78		ioogtlb 43033	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ^* ∧ (𝑅 − 𝐷) ∈ ℝ^* ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝐵 < 𝑝)
79	37, 38, 39, 78	syl3anc 1370	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝐵 < 𝑝)
80	79	ad5ant13 754	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝐵 < 𝑝)
81	25	ad2antrr 723	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝐷 ∈ ℝ^*)
82	31	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → (𝑅 − 𝑝) ∈ ℝ^*)
83		simpr 485	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝)))
84		ioogtlb 43033	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝐷 ∈ ℝ^* ∧ (𝑅 − 𝑝) ∈ ℝ^* ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝐷 < 𝑞)
85	81, 82, 83, 84	syl3anc 1370	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝐷 < 𝑞)
86	85	ad4ant14 749	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝐷 < 𝑞)
87	77, 80, 86	jca32 516	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∧ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)))
88		rabid 3310	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} ↔ (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∧ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)))
89	87, 88	sylibr 233	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
90		rspe 3237	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
91	75, 89, 90	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) ∧ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝))) → ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
92	91	ex 413	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) ∧ 𝑞 ∈ ℚ) → (𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝)) → ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}))
93	92	ex 413	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → (𝑞 ∈ ℚ → (𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝)) → ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})))
94	45, 46, 93	rexlimd 3250	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → (∃𝑞 ∈ ℚ 𝑞 ∈ (𝐷(,)(𝑅 − 𝑝)) → ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}))
95	44, 94	mpd 15	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
96		eliun 4928	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} ↔ ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
97	95, 96	sylibr 233	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) ∧ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷))) → 𝑥 ∈ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
98	97	ex 413	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) ∧ 𝑝 ∈ ℚ) → (𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) → 𝑥 ∈ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}))
99	98	reximdva 3203	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → (∃𝑝 ∈ ℚ 𝑝 ∈ (𝐵(,)(𝑅 − 𝐷)) → ∃𝑝 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}))
100	24, 99	mpd 15	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → ∃𝑝 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
101		eliun 4928	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} ↔ ∃𝑝 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
102	100, 101	sylibr 233	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}) → 𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
103	102	ex 413	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅} → 𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}))
104	96	rexbii 3181	. . . . . . . . 9 ⊢ (∃𝑝 ∈ ℚ 𝑥 ∈ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} ↔ ∃𝑝 ∈ ℚ ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
105	101, 104	bitri 274	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} ↔ ∃𝑝 ∈ ℚ ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
106	105	biimpi 215	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} → ∃𝑝 ∈ ℚ ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
107	106	adantl 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → ∃𝑝 ∈ ℚ ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})
108	88	biimpi 215	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∧ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)))
109	108	simpld 495	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} → 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶))
110	109	3ad2ant3 1134	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶))
111		elinel1 4129	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) → 𝑥 ∈ 𝐴)
112	111	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶)) → 𝑥 ∈ 𝐴)
113	112, 8	syldan 591	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶)) → 𝐵 ∈ ℝ)
114	109, 113	sylan2 593	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝐵 ∈ ℝ)
115	114	3adant2 1130	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝐵 ∈ ℝ)
116	109, 16	sylan2 593	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝐷 ∈ ℝ)
117	116	3adant2 1130	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝐷 ∈ ℝ)
118	115, 117	readdcld 11004	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → (𝐵 + 𝐷) ∈ ℝ)
119		simp2l 1198	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝑝 ∈ ℚ)
120	119, 28	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝑝 ∈ ℝ)
121		ssrab2 4013	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅} ⊆ ℚ
122		simpr 485	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) → 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝))
123	73	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) → (𝐾‘𝑝) = {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅})
124	122, 123	eleqtrd 2841	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) → 𝑞 ∈ {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅})
125	121, 124	sselid 3919	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) → 𝑞 ∈ ℚ)
126	125	3ad2ant2 1133	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝑞 ∈ ℚ)
127	28	ssriv 3925	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ℚ ⊆ ℝ
128	127	sseli 3917	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑞 ∈ ℚ → 𝑞 ∈ ℝ)
129	126, 128	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝑞 ∈ ℝ)
130	120, 129	readdcld 11004	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → (𝑝 + 𝑞) ∈ ℝ)
131	11	3ad2ant1 1132	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝑅 ∈ ℝ)
132	108	simprld 769	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} → 𝐵 < 𝑝)
133	132	3ad2ant3 1134	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝐵 < 𝑝)
134	108	simprrd 771	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} → 𝐷 < 𝑞)
135	134	3ad2ant3 1134	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝐷 < 𝑞)
136	115, 117, 120, 129, 133, 135	ltadd12dd 42882	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → (𝐵 + 𝐷) < (𝑝 + 𝑞))
137		rabidim2 42652	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑞 ∈ {𝑞 ∈ ℚ ∣ (𝑝 + 𝑞) < 𝑅} → (𝑝 + 𝑞) < 𝑅)
138	124, 137	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) → (𝑝 + 𝑞) < 𝑅)
139	138	3ad2ant2 1133	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → (𝑝 + 𝑞) < 𝑅)
140	118, 130, 131, 136, 139	lttrd 11136	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → (𝐵 + 𝐷) < 𝑅)
141	110, 140	jca 512	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∧ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅))
142	141, 4	sylibr 233	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) ∧ 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅})
143	142	3exp 1118	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝑝 ∈ ℚ ∧ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)) → (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅})))
144	143	rexlimdvv 3222	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (∃𝑝 ∈ ℚ ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}))
145	144	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → (∃𝑝 ∈ ℚ ∃𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝)𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}))
146	107, 145	mpd 15	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}) → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅})
147	146	ex 413	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} → 𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}))
148	103, 147	impbid 211	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅} ↔ 𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}))
149	1, 148	alrimi 2206	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥(𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅} ↔ 𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}))
150		nfrab1 3317	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑥{𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅}
151		nfcv 2907	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥ℚ
152		nfcv 2907	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥(𝐾‘𝑝)
153		nfrab1 3317	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥{𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}
154	152, 153	nfiun 4954	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}
155	151, 154	nfiun 4954	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑥∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}
156	150, 155	cleqf 2938	. 2 ⊢ ({𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅} = ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)} ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅} ↔ 𝑥 ∈ ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)}))
157	149, 156	sylibr 233	1 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 + 𝐷) < 𝑅} = ∪ 𝑝 ∈ ℚ ∪ 𝑞 ∈ (𝐾‘𝑝){𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∣ (𝐵 < 𝑝 ∧ 𝐷 < 𝑞)})

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: → wi 4 ↔ wb 205 ∧ wa 396 ∧ w3a 1086 ∀wal 1537 = wceq 1539 Ⅎwnf 1786 ∈ wcel 2106 ∃wrex 3065 {crab 3068 Vcvv 3432 ∩ cin 3886 ∪ ciun 4924 class class class wbr 5074 ↦ cmpt 5157 ‘cfv 6433 (class class class)co 7275 ℝcr 10870 + caddc 10874 ℝ^*cxr 11008 < clt 11009 − cmin 11205 ℚcq 12688 (,)cioo 13079

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1798 ax-4 1812 ax-5 1913 ax-6 1971 ax-7 2011 ax-8 2108 ax-9 2116 ax-10 2137 ax-11 2154 ax-12 2171 ax-ext 2709 ax-sep 5223 ax-nul 5230 ax-pow 5288 ax-pr 5352 ax-un 7588 ax-cnex 10927 ax-resscn 10928 ax-1cn 10929 ax-icn 10930 ax-addcl 10931 ax-addrcl 10932 ax-mulcl 10933 ax-mulrcl 10934 ax-mulcom 10935 ax-addass 10936 ax-mulass 10937 ax-distr 10938 ax-i2m1 10939 ax-1ne0 10940 ax-1rid 10941 ax-rnegex 10942 ax-rrecex 10943 ax-cnre 10944 ax-pre-lttri 10945 ax-pre-lttrn 10946 ax-pre-ltadd 10947 ax-pre-mulgt0 10948 ax-pre-sup 10949

This theorem depends on definitions: df-bi 206 df-an 397 df-or 845 df-3or 1087 df-3an 1088 df-tru 1542 df-fal 1552 df-ex 1783 df-nf 1787 df-sb 2068 df-mo 2540 df-eu 2569 df-clab 2716 df-cleq 2730 df-clel 2816 df-nfc 2889 df-ne 2944 df-nel 3050 df-ral 3069 df-rex 3070 df-rmo 3071 df-reu 3072 df-rab 3073 df-v 3434 df-sbc 3717 df-csb 3833 df-dif 3890 df-un 3892 df-in 3894 df-ss 3904 df-pss 3906 df-nul 4257 df-if 4460 df-pw 4535 df-sn 4562 df-pr 4564 df-op 4568 df-uni 4840 df-iun 4926 df-br 5075 df-opab 5137 df-mpt 5158 df-tr 5192 df-id 5489 df-eprel 5495 df-po 5503 df-so 5504 df-fr 5544 df-we 5546 df-xp 5595 df-rel 5596 df-cnv 5597 df-co 5598 df-dm 5599 df-rn 5600 df-res 5601 df-ima 5602 df-pred 6202 df-ord 6269 df-on 6270 df-lim 6271 df-suc 6272 df-iota 6391 df-fun 6435 df-fn 6436 df-f 6437 df-f1 6438 df-fo 6439 df-f1o 6440 df-fv 6441 df-riota 7232 df-ov 7278 df-oprab 7279 df-mpo 7280 df-om 7713 df-1st 7831 df-2nd 7832 df-frecs 8097 df-wrecs 8128 df-recs 8202 df-rdg 8241 df-er 8498 df-en 8734 df-dom 8735 df-sdom 8736 df-sup 9201 df-inf 9202 df-pnf 11011 df-mnf 11012 df-xr 11013 df-ltxr 11014 df-le 11015 df-sub 11207 df-neg 11208 df-div 11633 df-nn 11974 df-n0 12234 df-z 12320 df-uz 12583 df-q 12689 df-ioo 13083

This theorem is referenced by: smfaddlem2 44299

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