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Theorem axcontlem12 24603
Description: Lemma for axcont 24604. Eliminate the trivial cases from the previous lemmas. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
axcontlem12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N )  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N
) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y >. )
Distinct variable groups:    A, b, x    B, b, x, y    N, b, x, y    Z, b, x, y
Allowed substitution hint:    A( y)

Proof of Theorem axcontlem12
Dummy variable  u is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rzal 3555 . . . . . . . . 9  |-  ( B  =  (/)  ->  A. y  e.  B  Z  Btwn  <.
x ,  y >.
)
21ralrimivw 2627 . . . . . . . 8  |-  ( B  =  (/)  ->  A. x  e.  A  A. y  e.  B  Z  Btwn  <.
x ,  y >.
)
3 breq1 4026 . . . . . . . . . . 11  |-  ( b  =  Z  ->  (
b  Btwn  <. x ,  y >.  <->  Z  Btwn  <. x ,  y >. )
)
432ralbidv 2585 . . . . . . . . . 10  |-  ( b  =  Z  ->  ( A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y
>. 
<-> 
A. x  e.  A  A. y  e.  B  Z  Btwn  <. x ,  y
>. ) )
54rspcev 2884 . . . . . . . . 9  |-  ( ( Z  e.  ( EE
`  N )  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  Z  Btwn  <. x ,  y
>. )  ->  E. b  e.  ( EE `  N
) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y >. )
65expcom 424 . . . . . . . 8  |-  ( A. x  e.  A  A. y  e.  B  Z  Btwn  <. x ,  y
>.  ->  ( Z  e.  ( EE `  N
)  ->  E. b  e.  ( EE `  N
) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y >. )
)
72, 6syl 15 . . . . . . 7  |-  ( B  =  (/)  ->  ( Z  e.  ( EE `  N )  ->  E. b  e.  ( EE `  N
) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y >. )
)
87adantld 453 . . . . . 6  |-  ( B  =  (/)  ->  ( ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N )  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N
) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y >. )
)
98adantld 453 . . . . 5  |-  ( B  =  (/)  ->  ( ( ( u  e.  A  /\  Z  =/=  u
)  /\  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) ) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N ) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y
>. ) )
10 simprrl 740 . . . . . . 7  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  (
( u  e.  A  /\  Z  =/=  u
)  /\  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  ( N  e.  NN  /\  ( A 
C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) ) )
11 simprrr 741 . . . . . . . 8  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  (
( u  e.  A  /\  Z  =/=  u
)  /\  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  Z  e.  ( EE `  N ) )
12 simprll 738 . . . . . . . 8  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  (
( u  e.  A  /\  Z  =/=  u
)  /\  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  u  e.  A
)
13 simpl 443 . . . . . . . 8  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  (
( u  e.  A  /\  Z  =/=  u
)  /\  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  B  =/=  (/) )
1411, 12, 133jca 1132 . . . . . . 7  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  (
( u  e.  A  /\  Z  =/=  u
)  /\  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  ( Z  e.  ( EE `  N
)  /\  u  e.  A  /\  B  =/=  (/) ) )
15 simprlr 739 . . . . . . 7  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  (
( u  e.  A  /\  Z  =/=  u
)  /\  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  Z  =/=  u
)
16 axcontlem11 24602 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N )  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. ) )  /\  (
( Z  e.  ( EE `  N )  /\  u  e.  A  /\  B  =/=  (/) )  /\  Z  =/=  u ) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N ) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y
>. )
1710, 14, 15, 16syl12anc 1180 . . . . . 6  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  (
( u  e.  A  /\  Z  =/=  u
)  /\  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) ) ) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N ) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y
>. )
1817ex 423 . . . . 5  |-  ( B  =/=  (/)  ->  ( (
( u  e.  A  /\  Z  =/=  u
)  /\  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) ) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N ) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y
>. ) )
199, 18pm2.61ine 2522 . . . 4  |-  ( ( ( u  e.  A  /\  Z  =/=  u
)  /\  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) ) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N ) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y
>. )
2019ex 423 . . 3  |-  ( ( u  e.  A  /\  Z  =/=  u )  -> 
( ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N
) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y >. )
)
2120rexlimiva 2662 . 2  |-  ( E. u  e.  A  Z  =/=  u  ->  ( (
( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N )  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N
) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y >. )
)
22 df-ne 2448 . . . . . 6  |-  ( Z  =/=  u  <->  -.  Z  =  u )
2322con2bii 322 . . . . 5  |-  ( Z  =  u  <->  -.  Z  =/=  u )
2423ralbii 2567 . . . 4  |-  ( A. u  e.  A  Z  =  u  <->  A. u  e.  A  -.  Z  =/=  u
)
25 ralnex 2553 . . . 4  |-  ( A. u  e.  A  -.  Z  =/=  u  <->  -.  E. u  e.  A  Z  =/=  u )
2624, 25bitri 240 . . 3  |-  ( A. u  e.  A  Z  =  u  <->  -.  E. u  e.  A  Z  =/=  u )
27 simpr3 963 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE
`  N )  /\  B  C_  ( EE `  N )  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. ) )  ->  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. )
28 eqeq2 2292 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  =  x  ->  ( Z  =  u  <->  Z  =  x ) )
2928rspccva 2883 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A. u  e.  A  Z  =  u  /\  x  e.  A )  ->  Z  =  x )
30 opeq1 3796 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( Z  =  x  ->  <. Z , 
y >.  =  <. x ,  y >. )
3130breq2d 4035 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( Z  =  x  ->  (
x  Btwn  <. Z , 
y >. 
<->  x  Btwn  <. x ,  y >. ) )
32 breq1 4026 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( Z  =  x  ->  ( Z  Btwn  <. x ,  y
>. 
<->  x  Btwn  <. x ,  y >. ) )
3331, 32bitr4d 247 . . . . . . . . . . 11  |-  ( Z  =  x  ->  (
x  Btwn  <. Z , 
y >. 
<->  Z  Btwn  <. x ,  y >. ) )
3433ralbidv 2563 . . . . . . . . . 10  |-  ( Z  =  x  ->  ( A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. 
<-> 
A. y  e.  B  Z  Btwn  <. x ,  y
>. ) )
3529, 34syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A. u  e.  A  Z  =  u  /\  x  e.  A )  ->  ( A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z , 
y >. 
<-> 
A. y  e.  B  Z  Btwn  <. x ,  y
>. ) )
3635ralbidva 2559 . . . . . . . 8  |-  ( A. u  e.  A  Z  =  u  ->  ( A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. 
<-> 
A. x  e.  A  A. y  e.  B  Z  Btwn  <. x ,  y
>. ) )
3736biimpa 470 . . . . . . 7  |-  ( ( A. u  e.  A  Z  =  u  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. )  ->  A. x  e.  A  A. y  e.  B  Z  Btwn  <.
x ,  y >.
)
3827, 37sylan2 460 . . . . . 6  |-  ( ( A. u  e.  A  Z  =  u  /\  ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N )  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. ) ) )  ->  A. x  e.  A  A. y  e.  B  Z  Btwn  <. x ,  y
>. )
3938, 5sylan2 460 . . . . 5  |-  ( ( Z  e.  ( EE
`  N )  /\  ( A. u  e.  A  Z  =  u  /\  ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N )  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. ) ) ) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N ) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y
>. )
4039ancoms 439 . . . 4  |-  ( ( ( A. u  e.  A  Z  =  u  /\  ( N  e.  NN  /\  ( A 
C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N
) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y >. )
4140expl 601 . . 3  |-  ( A. u  e.  A  Z  =  u  ->  ( ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N )  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N
) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y >. )
)
4226, 41sylbir 204 . 2  |-  ( -. 
E. u  e.  A  Z  =/=  u  ->  (
( ( N  e.  NN  /\  ( A 
C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N
)  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y >. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N
) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y >. )
)
4321, 42pm2.61i 156 1  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  ( A  C_  ( EE `  N )  /\  B  C_  ( EE `  N )  /\  A. x  e.  A  A. y  e.  B  x  Btwn  <. Z ,  y
>. ) )  /\  Z  e.  ( EE `  N
) )  ->  E. b  e.  ( EE `  N
) A. x  e.  A  A. y  e.  B  b  Btwn  <. x ,  y >. )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1623    e. wcel 1684    =/= wne 2446   A.wral 2543   E.wrex 2544    C_ wss 3152   (/)c0 3455   <.cop 3643   class class class wbr 4023   ` cfv 5255   NNcn 9746   EEcee 24516    Btwn cbtwn 24517
This theorem is referenced by:  axcont  24604
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-er 6660  df-map 6774  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-z 10025  df-uz 10231  df-ico 10662  df-icc 10663  df-fz 10783  df-ee 24519  df-btwn 24520
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