Theorem xppss12 39108

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 4071	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐴 ⊆ 𝐵)
2		pssss 4071	. . 3 ⊢ (𝐶 ⊊ 𝐷 → 𝐶 ⊆ 𝐷)
3		xpss12 5564	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊆ 𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ⊆ (𝐵 × 𝐷))
4	1, 2, 3	syl2an 597	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ⊆ (𝐵 × 𝐷))
5		simpl 485	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → 𝐴 ⊊ 𝐵)
6		pssne 4072	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐴 ≠ 𝐵)
7	6	necomd 3071	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐵 ≠ 𝐴)
8		neneq 3022	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ≠ 𝐴 → ¬ 𝐵 = 𝐴)
9	8	intnanrd 492	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ≠ 𝐴 → ¬ (𝐵 = 𝐴 ∧ 𝐷 = 𝐶))
10	5, 7, 9	3syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → ¬ (𝐵 = 𝐴 ∧ 𝐷 = 𝐶))
11		pssn0 39106	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊊ 𝐵 → 𝐵 ≠ ∅)
12		pssn0 39106	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ⊊ 𝐷 → 𝐷 ≠ ∅)
13		xp11 6026	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐷 ≠ ∅) → ((𝐵 × 𝐷) = (𝐴 × 𝐶) ↔ (𝐵 = 𝐴 ∧ 𝐷 = 𝐶)))
14	11, 12, 13	syl2an 597	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → ((𝐵 × 𝐷) = (𝐴 × 𝐶) ↔ (𝐵 = 𝐴 ∧ 𝐷 = 𝐶)))
15	10, 14	mtbird 327	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → ¬ (𝐵 × 𝐷) = (𝐴 × 𝐶))
16		neqne 3024	. . . 4 ⊢ (¬ (𝐵 × 𝐷) = (𝐴 × 𝐶) → (𝐵 × 𝐷) ≠ (𝐴 × 𝐶))
17	16	necomd 3071	. . 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 3953	. 2 ⊢ ((𝐴 × 𝐶) ⊊ (𝐵 × 𝐷) ↔ ((𝐴 × 𝐶) ⊆ (𝐵 × 𝐷) ∧ (𝐴 × 𝐶) ≠ (𝐵 × 𝐷)))
20	4, 18, 19	sylanbrc 585	1 ⊢ ((𝐴 ⊊ 𝐵 ∧ 𝐶 ⊊ 𝐷) → (𝐴 × 𝐶) ⊊ (𝐵 × 𝐷))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   = wceq 1533   ≠ wne 3016   ⊆ wss 3935   ⊊ wpss 3936  ∅c0 4290   × cxp 5547

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-sep 5195  ax-nul 5202  ax-pr 5321

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3an 1085  df-tru 1536  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-ral 3143  df-rex 3144  df-rab 3147  df-v 3496  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-pss 3953  df-nul 4291  df-if 4467  df-sn 4561  df-pr 4563  df-op 4567  df-br 5059  df-opab 5121  df-xp 5555  df-rel 5556  df-cnv 5557  df-dm 5559  df-rn 5560

This theorem is referenced by: (None)