Theorem mulclprlem 5121

Description: Lemma to prove downward closure in positive real multiplication. Part of proof of Proposition 9-3.7 of [Gleason] p. 124.

Assertion

Ref	Expression
mulclprlem	|- ((((A e. P. /\ g e. A) /\ (B e. P. /\ h e. B)) /\ x e. Q.) -> (x <Q (g .Q h) -> x e. (A .P. B)))

Distinct variable groups:   x,g,h   x,A   x,B

Proof of Theorem mulclprlem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		recclpq 5072	. . . . . . . . 9 |- (h e. Q. -> (*Q` h) e. Q.)
2	1	adantl 388	. . . . . . . 8 |- ((g e. Q. /\ h e. Q.) -> (*Q` h) e. Q.)
3		visset 1813	. . . . . . . . 9 |- x e. V
4		oprex 3983	. . . . . . . . 9 |- (g .Q h) e. V
5		visset 1813	. . . . . . . . . 10 |- y e. V
6		visset 1813	. . . . . . . . . 10 |- z e. V
7	5, 6	ltmpq 5077	. . . . . . . . 9 |- (w e. Q. -> (y <Q z <-> (w .Q y) <Q (w .Q z)))
8		fvex 3732	. . . . . . . . 9 |- (*Q` h) e. V
9	5, 6	mulcompq 5064	. . . . . . . . 9 |- (y .Q z) = (z .Q y)
10	3, 4, 7, 8, 9	caoprord2 4057	. . . . . . . 8 |- ((*Q` h) e. Q. -> (x <Q (g .Q h) <-> (x .Q (*Q` h)) <Q ((g .Q h) .Q (*Q` h))))
11	2, 10	syl 10	. . . . . . 7 |- ((g e. Q. /\ h e. Q.) -> (x <Q (g .Q h) <-> (x .Q (*Q` h)) <Q ((g .Q h) .Q (*Q` h))))
12		recidpq 5071	. . . . . . . . . . 11 |- (h e. Q. -> (h .Q (*Q` h)) = 1Q)
13	12	opreq2d 3976	. . . . . . . . . 10 |- (h e. Q. -> (g .Q (h .Q (*Q` h))) = (g .Q 1Q))
14		visset 1813	. . . . . . . . . . 11 |- h e. V
15	14, 8	mulasspq 5065	. . . . . . . . . 10 |- ((g .Q h) .Q (*Q` h)) = (g .Q (h .Q (*Q` h)))
16	13, 15	syl5eq 1519	. . . . . . . . 9 |- (h e. Q. -> ((g .Q h) .Q (*Q` h)) = (g .Q 1Q))
17		mulidpq 5069	. . . . . . . . 9 |- (g e. Q. -> (g .Q 1Q) = g)
18	16, 17	sylan9eqr 1529	. . . . . . . 8 |- ((g e. Q. /\ h e. Q.) -> ((g .Q h) .Q (*Q` h)) = g)
19	18	breq2d 2630	. . . . . . 7 |- ((g e. Q. /\ h e. Q.) -> ((x .Q (*Q` h)) <Q ((g .Q h) .Q (*Q` h)) <-> (x .Q (*Q` h)) <Q g))
20	11, 19	bitrd 528	. . . . . 6 |- ((g e. Q. /\ h e. Q.) -> (x <Q (g .Q h) <-> (x .Q (*Q` h)) <Q g))
21		elprpq 5095	. . . . . 6 |- ((A e. P. /\ g e. A) -> g e. Q.)
22		elprpq 5095	. . . . . 6 |- ((B e. P. /\ h e. B) -> h e. Q.)
23	20, 21, 22	syl2an 454	. . . . 5 |- (((A e. P. /\ g e. A) /\ (B e. P. /\ h e. B)) -> (x <Q (g .Q h) <-> (x .Q (*Q` h)) <Q g))
24		prcdpq 5097	. . . . . 6 |- ((A e. P. /\ g e. A) -> ((x .Q (*Q` h)) <Q g -> (x .Q (*Q` h)) e. A))
25	24	adantr 389	. . . . 5 |- (((A e. P. /\ g e. A) /\ (B e. P. /\ h e. B)) -> ((x .Q (*Q` h)) <Q g -> (x .Q (*Q` h)) e. A))
26	23, 25	sylbid 203	. . . 4 |- (((A e. P. /\ g e. A) /\ (B e. P. /\ h e. B)) -> (x <Q (g .Q h) -> (x .Q (*Q` h)) e. A))
27		df-mp 5089	. . . . . . . . 9 |- .P. = {<.<.w, v>., u>. | ((w e. P. /\ v e. P.) /\ u = {x | E.y e. w E.z e. v x = (y .Q z)})}
28	27	genpprecl 5104	. . . . . . . 8 |- ((A e. P. /\ B e. P.) -> (((x .Q (*Q` h)) e. A /\ h e. B) -> ((x .Q (*Q` h)) .Q h) e. (A .P. B)))
29	28	exp4b 379	. . . . . . 7 |- (A e. P. -> (B e. P. -> ((x .Q (*Q` h)) e. A -> (h e. B -> ((x .Q (*Q` h)) .Q h) e. (A .P. B)))))
30	29	com34 36	. . . . . 6 |- (A e. P. -> (B e. P. -> (h e. B -> ((x .Q (*Q` h)) e. A -> ((x .Q (*Q` h)) .Q h) e. (A .P. B)))))
31	30	imp32 363	. . . . 5 |- ((A e. P. /\ (B e. P. /\ h e. B)) -> ((x .Q (*Q` h)) e. A -> ((x .Q (*Q` h)) .Q h) e. (A .P. B)))
32	31	adantlr 393	. . . 4 |- (((A e. P. /\ g e. A) /\ (B e. P. /\ h e. B)) -> ((x .Q (*Q` h)) e. A -> ((x .Q (*Q` h)) .Q h) e. (A .P. B)))
33	26, 32	syld 27	. . 3 |- (((A e. P. /\ g e. A) /\ (B e. P. /\ h e. B)) -> (x <Q (g .Q h) -> ((x .Q (*Q` h)) .Q h) e. (A .P. B)))
34	33	adantr 389	. 2 |- ((((A e. P. /\ g e. A) /\ (B e. P. /\ h e. B)) /\ x e. Q.) -> (x <Q (g .Q h) -> ((x .Q (*Q` h)) .Q h) e. (A .P. B)))
35	8, 14	mulcompq 5064	. . . . . . . 8 |- ((*Q` h) .Q h) = (h .Q (*Q` h))
36	12, 35	syl5eq 1519	. . . . . . 7 |- (h e. Q. -> ((*Q` h) .Q h) = 1Q)
37	36	opreq2d 3976	. . . . . 6 |- (h e. Q. -> (x .Q ((*Q` h) .Q h)) = (x .Q 1Q))
38	8, 14	mulasspq 5065	. . . . . 6 |- ((x .Q (*Q` h)) .Q h) = (x .Q ((*Q` h) .Q h))
39	37, 38	syl5eq 1519	. . . . 5 |- (h e. Q. -> ((x .Q (*Q` h)) .Q h) = (x .Q 1Q))
40		mulidpq 5069	. . . . 5 |- (x e. Q. -> (x .Q 1Q) = x)
41	39, 40	sylan9eq 1527	. . . 4 |- ((h e. Q. /\ x e. Q.) -> ((x .Q (*Q` h)) .Q h) = x)
42	41	eleq1d 1540	. . 3 |- ((h e. Q. /\ x e. Q.) -> (((x .Q (*Q` h)) .Q h) e. (A .P. B) <-> x e. (A .P. B)))
43	22	adantl 388	. . 3 |- (((A e. P. /\ g e. A) /\ (B e. P. /\ h e. B)) -> h e. Q.)
44	42, 43	sylan 448	. 2 |- ((((A e. P. /\ g e. A) /\ (B e. P. /\ h e. B)) /\ x e. Q.) -> (((x .Q (*Q` h)) .Q h) e. (A .P. B) <-> x e. (A .P. B)))
45	34, 44	sylibd 202	1 |- ((((A e. P. /\ g e. A) /\ (B e. P. /\ h e. B)) /\ x e. Q.) -> (x <Q (g .Q h) -> x e. (A .P. B)))

Syntax hints:   -> wi 3   <-> wb 146   /\ wa 223   e. wcel 958   class class class wbr 2619  ` cfv 3182  (class class class)co 3963  Q.cnq 4979  1Qc1q 4980   .Q cmq 4982  *Qcrq 4983   <Q cltq 4984  P.cnp 4985   .P. cmp 4988

This theorem is referenced by:  mulclpr 5122

This theorem was proved from axioms:  ax-1 4  ax-2 5  ax-3 6  ax-mp 7  ax-7 962  ax-gen 963  ax-8 964  ax-9 965  ax-10 966  ax-11 967  ax-12 968  ax-13 969  ax-14 970  ax-17 971  ax-4 973  ax-5o 975  ax-6o 978  ax-9o 1123  ax-10o 1140  ax-16 1210  ax-11o 1218  ax-ext 1459  ax-rep 2693  ax-sep 2703  ax-nul 2710  ax-pow 2742  ax-pr 2779  ax-un 2866  ax-inf2 4625

This theorem depends on definitions:  df-bi 147  df-or 224  df-an 225  df-3or 776  df-3an 777  df-ex 981  df-sb 1172  df-eu 1382  df-mo 1383  df-clab 1464  df-cleq 1469  df-clel 1472  df-ne 1587  df-ral 1649  df-rex 1650  df-reu 1651  df-rab 1652  df-v 1812  df-sbc 1942  df-csb 2002  df-dif 2049  df-un 2050  df-in 2051  df-ss 2053  df-pss 2055  df-nul 2281  df-if 2362  df-pw 2402  df-sn 2412  df-pr 2413  df-tp 2415  df-op 2416  df-uni 2504  df-int 2534  df-iun 2568  df-br 2620  df-opab 2667  df-tr 2681  df-eprel 2832  df-id 2835  df-po 2840  df-so 2850  df-fr 2917  df-we 2934  df-ord 2951  df-on 2952  df-lim 2953  df-suc 2954  df-om 3132  df-xp 3184  df-rel 3185  df-cnv 3186  df-co 3187  df-dm 3188  df-rn 3189  df-res 3190  df-ima 3191  df-fun 3192  df-fn 3193  df-f 3194  df-fv 3198  df-rdg 3932  df-opr 3965  df-oprab 3966  df-1st 4079  df-2nd 4080  df-1o 4133  df-oadd 4135  df-omul 4136  df-er 4261  df-ec 4263  df-qs 4266  df-ni 5000  df-mi 5002  df-lti 5003  df-mpq 5036  df-enq 5037  df-nq 5038  df-mq 5040  df-rq 5041  df-ltq 5042  df-1q 5043  df-np 5086  df-mp 5089

Copyright terms: Public domain