Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  tosglblem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem tosglblem 33517
Description: Lemma for tosglb 33518 and xrsclat 33554. (Contributed by Thierry Arnoux, 17-Feb-2018.) (Revised by NM, 15-Sep-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
tosglb.b 𝐵 = (Base‘𝐾)
tosglb.l < = (lt‘𝐾)
tosglb.1 (𝜑 → 𝐾 ∈ Toset)
tosglb.2 (𝜑 → 𝐴 ⊆ 𝐵)
tosglb.e ≤ = (le‘𝐾)
Assertion
Ref Expression
tosglblem ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) → ((∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑎 ≤ 𝑏 ∧ ∀𝑐 ∈ 𝐵 (∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑐 ≤ 𝑏 → 𝑐 ≤ 𝑎)) ↔ (∀𝑏 ∈ 𝐴 ¬ 𝑎◡ < 𝑏 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑏◡ < 𝑎 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑏◡ < 𝑑))))
Distinct variable groups:   𝑎,𝑏,𝑐,𝑑, <   𝐴,𝑎,𝑏,𝑐,𝑑   𝐵,𝑎,𝑏,𝑐,𝑑   𝐾,𝑎,𝑏,𝑐   𝜑,𝑎,𝑏,𝑐
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑑)   𝐾(𝑑)   ≤ (𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑)

Proof of Theorem tosglblem
StepHypRef Expression
1 tosglb.1 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐾 ∈ Toset)
21ad2antrr 739 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) → 𝐾 ∈ Toset)
3 tosglb.2 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ⊆ 𝐵)
43adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) → 𝐴 ⊆ 𝐵)
54sselda 3931 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) → 𝑏 ∈ 𝐵)
6 simplr 781 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) → 𝑎 ∈ 𝐵)
7 tosglb.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝐾)
8 tosglb.e . . . . . . 7 ≤ = (le‘𝐾)
9 tosglb.l . . . . . . 7 < = (lt‘𝐾)
107, 8, 9tltnle 18574 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ Toset ∧ 𝑏 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) → (𝑏 < 𝑎 ↔ ¬ 𝑎 ≤ 𝑏))
112, 5, 6, 10syl3anc 1398 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) → (𝑏 < 𝑎 ↔ ¬ 𝑎 ≤ 𝑏))
1211con2bid 357 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) → (𝑎 ≤ 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 < 𝑎))
1312ralbidva 3184 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) → (∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑎 ≤ 𝑏 ↔ ∀𝑏 ∈ 𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑎))
143ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) → 𝐴 ⊆ 𝐵)
15 simpr 490 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) → 𝑏 ∈ 𝐴)
1614, 15sseldd 3932 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) → 𝑏 ∈ 𝐵)
177, 8, 9tltnle 18574 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐾 ∈ Toset ∧ 𝑏 ∈ 𝐵 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → (𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 ≤ 𝑏))
181, 17syl3an1 1181 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → (𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 ≤ 𝑏))
19183com23 1144 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵 ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 ≤ 𝑏))
20193expa 1136 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 ≤ 𝑏))
2120con2bid 357 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) ∧ 𝑏 ∈ 𝐵) → (𝑐 ≤ 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 < 𝑐))
2216, 21syldan 603 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) → (𝑐 ≤ 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 < 𝑐))
2322ralbidva 3184 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → (∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑐 ≤ 𝑏 ↔ ∀𝑏 ∈ 𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑐))
24 breq1 5106 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏 = 𝑑 → (𝑏 < 𝑐 ↔ 𝑑 < 𝑐))
2524notbid 321 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = 𝑑 → (¬ 𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑑 < 𝑐))
2625cbvralvw 3241 . . . . . . . . . 10 (∀𝑏 ∈ 𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑐 ↔ ∀𝑑 ∈ 𝐴 ¬ 𝑑 < 𝑐)
27 ralnex 3089 . . . . . . . . . 10 (∀𝑑 ∈ 𝐴 ¬ 𝑑 < 𝑐 ↔ ¬ ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐)
2826, 27bitri 278 . . . . . . . . 9 (∀𝑏 ∈ 𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑐 ↔ ¬ ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐)
2923, 28bitrdi 290 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → (∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑐 ≤ 𝑏 ↔ ¬ ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐))
3029adantlr 728 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → (∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑐 ≤ 𝑏 ↔ ¬ ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐))
311ad2antrr 739 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → 𝐾 ∈ Toset)
32 simplr 781 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → 𝑎 ∈ 𝐵)
33 simpr 490 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → 𝑐 ∈ 𝐵)
347, 8, 9tltnle 18574 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ Toset ∧ 𝑎 ∈ 𝐵 ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → (𝑎 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 ≤ 𝑎))
3531, 32, 33, 34syl3anc 1398 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → (𝑎 < 𝑐 ↔ ¬ 𝑐 ≤ 𝑎))
3635con2bid 357 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → (𝑐 ≤ 𝑎 ↔ ¬ 𝑎 < 𝑐))
3730, 36imbi12d 347 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → ((∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑐 ≤ 𝑏 → 𝑐 ≤ 𝑎) ↔ (¬ ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐 → ¬ 𝑎 < 𝑐)))
38 con34b 319 . . . . . 6 ((𝑎 < 𝑐 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐) ↔ (¬ ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐 → ¬ 𝑎 < 𝑐))
3937, 38bitr4di 292 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) ∧ 𝑐 ∈ 𝐵) → ((∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑐 ≤ 𝑏 → 𝑐 ≤ 𝑎) ↔ (𝑎 < 𝑐 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐)))
4039ralbidva 3184 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) → (∀𝑐 ∈ 𝐵 (∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑐 ≤ 𝑏 → 𝑐 ≤ 𝑎) ↔ ∀𝑐 ∈ 𝐵 (𝑎 < 𝑐 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐)))
41 breq2 5107 . . . . . 6 (𝑏 = 𝑐 → (𝑎 < 𝑏 ↔ 𝑎 < 𝑐))
42 breq2 5107 . . . . . . 7 (𝑏 = 𝑐 → (𝑑 < 𝑏 ↔ 𝑑 < 𝑐))
4342rexbidv 3187 . . . . . 6 (𝑏 = 𝑐 → (∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑏 ↔ ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐))
4441, 43imbi12d 347 . . . . 5 (𝑏 = 𝑐 → ((𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑏) ↔ (𝑎 < 𝑐 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐)))
4544cbvralvw 3241 . . . 4 (∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑏) ↔ ∀𝑐 ∈ 𝐵 (𝑎 < 𝑐 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑐))
4640, 45bitr4di 292 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) → (∀𝑐 ∈ 𝐵 (∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑐 ≤ 𝑏 → 𝑐 ≤ 𝑎) ↔ ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑏)))
4713, 46anbi12d 644 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) → ((∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑎 ≤ 𝑏 ∧ ∀𝑐 ∈ 𝐵 (∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑐 ≤ 𝑏 → 𝑐 ≤ 𝑎)) ↔ (∀𝑏 ∈ 𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑎 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑏))))
48 vex 3455 . . . . . 6 𝑎 ∈ V
49 vex 3455 . . . . . 6 𝑏 ∈ V
5048, 49brcnv 5860 . . . . 5 (𝑎◡ < 𝑏 ↔ 𝑏 < 𝑎)
5150notbii 323 . . . 4 (¬ 𝑎◡ < 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 < 𝑎)
5251ralbii 3109 . . 3 (∀𝑏 ∈ 𝐴 ¬ 𝑎◡ < 𝑏 ↔ ∀𝑏 ∈ 𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑎)
5349, 48brcnv 5860 . . . . 5 (𝑏◡ < 𝑎 ↔ 𝑎 < 𝑏)
54 vex 3455 . . . . . . 7 𝑑 ∈ V
5549, 54brcnv 5860 . . . . . 6 (𝑏◡ < 𝑑 ↔ 𝑑 < 𝑏)
5655rexbii 3110 . . . . 5 (∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑏◡ < 𝑑 ↔ ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑏)
5753, 56imbi12i 353 . . . 4 ((𝑏◡ < 𝑎 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑏◡ < 𝑑) ↔ (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑏))
5857ralbii 3109 . . 3 (∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑏◡ < 𝑎 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑏◡ < 𝑑) ↔ ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑏))
5952, 58anbi12i 640 . 2 ((∀𝑏 ∈ 𝐴 ¬ 𝑎◡ < 𝑏 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑏◡ < 𝑎 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑏◡ < 𝑑)) ↔ (∀𝑏 ∈ 𝐴 ¬ 𝑏 < 𝑎 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑎 < 𝑏 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑑 < 𝑏)))
6047, 59bitr4di 292 1 ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐵) → ((∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑎 ≤ 𝑏 ∧ ∀𝑐 ∈ 𝐵 (∀𝑏 ∈ 𝐴 𝑐 ≤ 𝑏 → 𝑐 ≤ 𝑎)) ↔ (∀𝑏 ∈ 𝐴 ¬ 𝑎◡ < 𝑏 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝐵 (𝑏◡ < 𝑎 → ∃𝑑 ∈ 𝐴 𝑏◡ < 𝑑))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  ∃wrex 3087   ⊆ wss 3899   class class class wbr 5103  ◡ccnv 5650  ‘cfv 6531  Basecbs 17367  lecple 17415  ltcplt 18462  Tosetctos 18568
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
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  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-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5546  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fv 6539  df-proset 18448  df-poset 18467  df-plt 18482  df-toset 18569
This theorem is used by:  tosglb  33518  xrsclat  33554
  Copyright terms: Public domain W3C validator