Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  vitalilem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem vitalilem1 24219
 Description: Lemma for vitali 24224. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jun-2014.) (Proof shortened by AV, 1-May-2021.)
Hypothesis
Ref Expression
vitali.1 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑦 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑥𝑦) ∈ ℚ)}
Assertion
Ref Expression
vitalilem1 Er (0[,]1)
Distinct variable group:   𝑥,𝑦,

Proof of Theorem vitalilem1
Dummy variables 𝑣 𝑤 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 vitali.1 . . 3 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑦 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑥𝑦) ∈ ℚ)}
21relopabi 5658 . 2 Rel
3 simplr 768 . . . 4 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → 𝑣 ∈ (0[,]1))
4 simpll 766 . . . 4 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → 𝑢 ∈ (0[,]1))
5 unitssre 12879 . . . . . . . . 9 (0[,]1) ⊆ ℝ
65sseli 3911 . . . . . . . 8 (𝑢 ∈ (0[,]1) → 𝑢 ∈ ℝ)
76recnd 10660 . . . . . . 7 (𝑢 ∈ (0[,]1) → 𝑢 ∈ ℂ)
87ad2antrr 725 . . . . . 6 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → 𝑢 ∈ ℂ)
95sseli 3911 . . . . . . . 8 (𝑣 ∈ (0[,]1) → 𝑣 ∈ ℝ)
109recnd 10660 . . . . . . 7 (𝑣 ∈ (0[,]1) → 𝑣 ∈ ℂ)
1110ad2antlr 726 . . . . . 6 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → 𝑣 ∈ ℂ)
128, 11negsubdi2d 11004 . . . . 5 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → -(𝑢𝑣) = (𝑣𝑢))
13 qnegcl 12355 . . . . . 6 ((𝑢𝑣) ∈ ℚ → -(𝑢𝑣) ∈ ℚ)
1413adantl 485 . . . . 5 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → -(𝑢𝑣) ∈ ℚ)
1512, 14eqeltrrd 2891 . . . 4 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → (𝑣𝑢) ∈ ℚ)
163, 4, 15jca31 518 . . 3 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → ((𝑣 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑣𝑢) ∈ ℚ))
17 oveq12 7144 . . . . 5 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑣) → (𝑥𝑦) = (𝑢𝑣))
1817eleq1d 2874 . . . 4 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑣) → ((𝑥𝑦) ∈ ℚ ↔ (𝑢𝑣) ∈ ℚ))
1918, 1brab2a 5608 . . 3 (𝑢 𝑣 ↔ ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ))
20 oveq12 7144 . . . . 5 ((𝑥 = 𝑣𝑦 = 𝑢) → (𝑥𝑦) = (𝑣𝑢))
2120eleq1d 2874 . . . 4 ((𝑥 = 𝑣𝑦 = 𝑢) → ((𝑥𝑦) ∈ ℚ ↔ (𝑣𝑢) ∈ ℚ))
2221, 1brab2a 5608 . . 3 (𝑣 𝑢 ↔ ((𝑣 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑣𝑢) ∈ ℚ))
2316, 19, 223imtr4i 295 . 2 (𝑢 𝑣𝑣 𝑢)
24 simpl 486 . . . . . 6 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑢 𝑣)
2524, 19sylib 221 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ))
2625simpld 498 . . . 4 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → (𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)))
2726simpld 498 . . 3 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑢 ∈ (0[,]1))
28 simpr 488 . . . . . 6 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑣 𝑤)
29 oveq12 7144 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑣𝑦 = 𝑤) → (𝑥𝑦) = (𝑣𝑤))
3029eleq1d 2874 . . . . . . 7 ((𝑥 = 𝑣𝑦 = 𝑤) → ((𝑥𝑦) ∈ ℚ ↔ (𝑣𝑤) ∈ ℚ))
3130, 1brab2a 5608 . . . . . 6 (𝑣 𝑤 ↔ ((𝑣 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑤 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑣𝑤) ∈ ℚ))
3228, 31sylib 221 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → ((𝑣 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑤 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑣𝑤) ∈ ℚ))
3332simpld 498 . . . 4 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → (𝑣 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑤 ∈ (0[,]1)))
3433simprd 499 . . 3 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑤 ∈ (0[,]1))
3527, 7syl 17 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑢 ∈ ℂ)
3625, 11syl 17 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑣 ∈ ℂ)
375, 34sseldi 3913 . . . . . 6 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑤 ∈ ℝ)
3837recnd 10660 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑤 ∈ ℂ)
3935, 36, 38npncand 11012 . . . 4 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → ((𝑢𝑣) + (𝑣𝑤)) = (𝑢𝑤))
4025simprd 499 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → (𝑢𝑣) ∈ ℚ)
4132simprd 499 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → (𝑣𝑤) ∈ ℚ)
42 qaddcl 12354 . . . . 5 (((𝑢𝑣) ∈ ℚ ∧ (𝑣𝑤) ∈ ℚ) → ((𝑢𝑣) + (𝑣𝑤)) ∈ ℚ)
4340, 41, 42syl2anc 587 . . . 4 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → ((𝑢𝑣) + (𝑣𝑤)) ∈ ℚ)
4439, 43eqeltrrd 2891 . . 3 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → (𝑢𝑤) ∈ ℚ)
45 oveq12 7144 . . . . 5 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑤) → (𝑥𝑦) = (𝑢𝑤))
4645eleq1d 2874 . . . 4 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑤) → ((𝑥𝑦) ∈ ℚ ↔ (𝑢𝑤) ∈ ℚ))
4746, 1brab2a 5608 . . 3 (𝑢 𝑤 ↔ ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑤 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑤) ∈ ℚ))
4827, 34, 44, 47syl21anbrc 1341 . 2 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑢 𝑤)
497subidd 10976 . . . . . 6 (𝑢 ∈ (0[,]1) → (𝑢𝑢) = 0)
50 0z 11982 . . . . . . 7 0 ∈ ℤ
51 zq 12344 . . . . . . 7 (0 ∈ ℤ → 0 ∈ ℚ)
5250, 51ax-mp 5 . . . . . 6 0 ∈ ℚ
5349, 52eqeltrdi 2898 . . . . 5 (𝑢 ∈ (0[,]1) → (𝑢𝑢) ∈ ℚ)
5453adantr 484 . . . 4 ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) → (𝑢𝑢) ∈ ℚ)
5554pm4.71i 563 . . 3 ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) ↔ ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑢) ∈ ℚ))
56 pm4.24 567 . . 3 (𝑢 ∈ (0[,]1) ↔ (𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)))
57 oveq12 7144 . . . . 5 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑢) → (𝑥𝑦) = (𝑢𝑢))
5857eleq1d 2874 . . . 4 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑢) → ((𝑥𝑦) ∈ ℚ ↔ (𝑢𝑢) ∈ ℚ))
5958, 1brab2a 5608 . . 3 (𝑢 𝑢 ↔ ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑢) ∈ ℚ))
6055, 56, 593bitr4i 306 . 2 (𝑢 ∈ (0[,]1) ↔ 𝑢 𝑢)
612, 23, 48, 60iseri 8301 1 Er (0[,]1)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111   class class class wbr 5030  {copab 5092  (class class class)co 7135   Er wer 8271  ℂcc 10526  ℝcr 10527  0cc0 10528  1c1 10529   + caddc 10531   − cmin 10861  -cneg 10862  ℤcz 11971  ℚcq 12338  [,]cicc 12731 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7443  ax-cnex 10584  ax-resscn 10585  ax-1cn 10586  ax-icn 10587  ax-addcl 10588  ax-addrcl 10589  ax-mulcl 10590  ax-mulrcl 10591  ax-mulcom 10592  ax-addass 10593  ax-mulass 10594  ax-distr 10595  ax-i2m1 10596  ax-1ne0 10597  ax-1rid 10598  ax-rnegex 10599  ax-rrecex 10600  ax-cnre 10601  ax-pre-lttri 10602  ax-pre-lttrn 10603  ax-pre-ltadd 10604  ax-pre-mulgt0 10605 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7563  df-1st 7673  df-2nd 7674  df-wrecs 7932  df-recs 7993  df-rdg 8031  df-er 8274  df-en 8495  df-dom 8496  df-sdom 8497  df-pnf 10668  df-mnf 10669  df-xr 10670  df-ltxr 10671  df-le 10672  df-sub 10863  df-neg 10864  df-div 11289  df-nn 11628  df-n0 11888  df-z 11972  df-q 12339  df-icc 12735 This theorem is referenced by:  vitalilem2  24220  vitalilem3  24221  vitalilem5  24223  vitali  24224
 Copyright terms: Public domain W3C validator