Theorem xppss12 42224

Description: Proper subset theorem for Cartesian product. (Contributed by Steven Nguyen, 17-Jul-2022.)

Assertion

Ref	Expression
xppss12	⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ⊊ (𝐵 × 𝐷))

Proof of Theorem xppss12

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pssss 4064	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐴 ⊆ 𝐵)
2		pssss 4064	. . 3 ⊢ (𝐶 ⊊ 𝐷 → 𝐶 ⊆ 𝐷)
3		xpss12 5656	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊆ 𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ⊆ (𝐵 × 𝐷))
4	1, 2, 3	syl2an 596	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ⊆ (𝐵 × 𝐷))
5		simpl 482	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → 𝐴 ⊊ 𝐵)
6		pssne 4065	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐴 ≠ 𝐵)
7	6	necomd 2981	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐵 ≠ 𝐴)
8		neneq 2932	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ≠ 𝐴 → ¬ 𝐵 = 𝐴)
9	8	intnanrd 489	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ≠ 𝐴 → ¬ (𝐵 = 𝐴 ∧ 𝐷 = 𝐶))
10	5, 7, 9	3syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → ¬ (𝐵 = 𝐴 ∧ 𝐷 = 𝐶))
11		pssn0 42222	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐵 ≠ ∅)
12		pssn0 42222	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ⊊ 𝐷 → 𝐷 ≠ ∅)
13		xp11 6151	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐷 ≠ ∅) → ((𝐵 × 𝐷) = (𝐴 × 𝐶) ↔ (𝐵 = 𝐴 ∧ 𝐷 = 𝐶)))
14	11, 12, 13	syl2an 596	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → ((𝐵 × 𝐷) = (𝐴 × 𝐶) ↔ (𝐵 = 𝐴 ∧ 𝐷 = 𝐶)))
15	10, 14	mtbird 325	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → ¬ (𝐵 × 𝐷) = (𝐴 × 𝐶))
16		neqne 2934	. . . 4 ⊢ (¬ (𝐵 × 𝐷) = (𝐴 × 𝐶) → (𝐵 × 𝐷) ≠ (𝐴 × 𝐶))
17	16	necomd 2981	. . 3 ⊢ (¬ (𝐵 × 𝐷) = (𝐴 × 𝐶) → (𝐴 × 𝐶) ≠ (𝐵 × 𝐷))
18	15, 17	syl 17	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ≠ (𝐵 × 𝐷))
19		df-pss 3937	. 2 ⊢ ((𝐴 × 𝐶) ⊊ (𝐵 × 𝐷) ↔ ((𝐴 × 𝐶) ⊆ (𝐵 × 𝐷) ∧ (𝐴 × 𝐶) ≠ (𝐵 × 𝐷)))
20	4, 18, 19	sylanbrc 583	1 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ⊊ (𝐵 × 𝐷))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ≠ wne 2926   ⊆ wss 3917   ⊊ wpss 3918  ∅c0 4299   × cxp 5639

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-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pr 5390

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-sb 2066  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-ne 2927  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rab 3409  df-v 3452  df-dif 3920  df-un 3922  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-br 5111  df-opab 5173  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-dm 5651  df-rn 5652

This theorem is referenced by: (None)