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Theorem rexanre 12152
Description: Combine two different upper real properties into one. (Contributed by Mario Carneiro, 8-May-2016.)
Assertion
Ref Expression
rexanre  |-  ( A 
C_  RR  ->  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  <->  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  ps ) ) ) )
Distinct variable groups:    j, k, A    ph, j    ps, j
Allowed substitution hints:    ph( k)    ps( k)

Proof of Theorem rexanre
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl 445 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ps )  ->  ph )
21imim2i 14 . . . . 5  |-  ( ( j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  ( j  <_  k  ->  ph ) )
32ralimi 2783 . . . 4  |-  ( A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph ) )
43reximi 2815 . . 3  |-  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ph ) )
5 simpr 449 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ps )  ->  ps )
65imim2i 14 . . . . 5  |-  ( ( j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  ( j  <_  k  ->  ps )
)
76ralimi 2783 . . . 4  |-  ( A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ps )
)
87reximi 2815 . . 3  |-  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ps )
)
94, 8jca 520 . 2  |-  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  ps ) ) )
10 breq1 4217 . . . . . . . 8  |-  ( j  =  x  ->  (
j  <_  k  <->  x  <_  k ) )
1110imbi1d 310 . . . . . . 7  |-  ( j  =  x  ->  (
( j  <_  k  ->  ph )  <->  ( x  <_  k  ->  ph ) ) )
1211ralbidv 2727 . . . . . 6  |-  ( j  =  x  ->  ( A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph )  <->  A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph ) ) )
1312cbvrexv 2935 . . . . 5  |-  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  ph )  <->  E. x  e.  RR  A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph ) )
14 breq1 4217 . . . . . . . 8  |-  ( j  =  y  ->  (
j  <_  k  <->  y  <_  k ) )
1514imbi1d 310 . . . . . . 7  |-  ( j  =  y  ->  (
( j  <_  k  ->  ps )  <->  ( y  <_  k  ->  ps )
) )
1615ralbidv 2727 . . . . . 6  |-  ( j  =  y  ->  ( A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ps )  <->  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
) )
1716cbvrexv 2935 . . . . 5  |-  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  ps )  <->  E. y  e.  RR  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps ) )
1813, 17anbi12i 680 . . . 4  |-  ( ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ps )
)  <->  ( E. x  e.  RR  A. k  e.  A  ( x  <_ 
k  ->  ph )  /\  E. y  e.  RR  A. k  e.  A  (
y  <_  k  ->  ps ) ) )
19 reeanv 2877 . . . 4  |-  ( E. x  e.  RR  E. y  e.  RR  ( A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
)  <->  ( E. x  e.  RR  A. k  e.  A  ( x  <_ 
k  ->  ph )  /\  E. y  e.  RR  A. k  e.  A  (
y  <_  k  ->  ps ) ) )
2018, 19bitr4i 245 . . 3  |-  ( ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ps )
)  <->  E. x  e.  RR  E. y  e.  RR  ( A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
) )
21 ifcl 3777 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  RR  /\  x  e.  RR )  ->  if ( x  <_ 
y ,  y ,  x )  e.  RR )
2221ancoms 441 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR )  ->  if ( x  <_ 
y ,  y ,  x )  e.  RR )
2322adantl 454 . . . . 5  |-  ( ( A  C_  RR  /\  (
x  e.  RR  /\  y  e.  RR )
)  ->  if (
x  <_  y , 
y ,  x )  e.  RR )
24 r19.26 2840 . . . . . 6  |-  ( A. k  e.  A  (
( x  <_  k  ->  ph )  /\  (
y  <_  k  ->  ps ) )  <->  ( A. k  e.  A  (
x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
) )
25 prth 556 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( x  <_  k  ->  ph )  /\  (
y  <_  k  ->  ps ) )  ->  (
( x  <_  k  /\  y  <_  k )  ->  ( ph  /\  ps ) ) )
26 simplrl 738 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  x  e.  RR )
27 simplrr 739 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  y  e.  RR )
28 simpl 445 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  C_  RR  /\  (
x  e.  RR  /\  y  e.  RR )
)  ->  A  C_  RR )
2928sselda 3350 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  k  e.  RR )
30 maxle 10780 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR  /\  k  e.  RR )  ->  ( if ( x  <_  y ,  y ,  x
)  <_  k  <->  ( x  <_  k  /\  y  <_ 
k ) ) )
3126, 27, 29, 30syl3anc 1185 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  ( if ( x  <_  y ,  y ,  x
)  <_  k  <->  ( x  <_  k  /\  y  <_ 
k ) ) )
3231imbi1d 310 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  (
( if ( x  <_  y ,  y ,  x )  <_ 
k  ->  ( ph  /\ 
ps ) )  <->  ( (
x  <_  k  /\  y  <_  k )  -> 
( ph  /\  ps )
) ) )
3325, 32syl5ibr 214 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  (
( ( x  <_ 
k  ->  ph )  /\  ( y  <_  k  ->  ps ) )  -> 
( if ( x  <_  y ,  y ,  x )  <_ 
k  ->  ( ph  /\ 
ps ) ) ) )
3433ralimdva 2786 . . . . . 6  |-  ( ( A  C_  RR  /\  (
x  e.  RR  /\  y  e.  RR )
)  ->  ( A. k  e.  A  (
( x  <_  k  ->  ph )  /\  (
y  <_  k  ->  ps ) )  ->  A. k  e.  A  ( if ( x  <_  y ,  y ,  x )  <_  k  ->  ( ph  /\  ps ) ) ) )
3524, 34syl5bir 211 . . . . 5  |-  ( ( A  C_  RR  /\  (
x  e.  RR  /\  y  e.  RR )
)  ->  ( ( A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
)  ->  A. k  e.  A  ( if ( x  <_  y ,  y ,  x )  <_  k  ->  ( ph  /\  ps ) ) ) )
36 breq1 4217 . . . . . . . 8  |-  ( j  =  if ( x  <_  y ,  y ,  x )  -> 
( j  <_  k  <->  if ( x  <_  y ,  y ,  x
)  <_  k )
)
3736imbi1d 310 . . . . . . 7  |-  ( j  =  if ( x  <_  y ,  y ,  x )  -> 
( ( j  <_ 
k  ->  ( ph  /\ 
ps ) )  <->  ( if ( x  <_  y ,  y ,  x )  <_  k  ->  ( ph  /\  ps ) ) ) )
3837ralbidv 2727 . . . . . 6  |-  ( j  =  if ( x  <_  y ,  y ,  x )  -> 
( A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ( ph  /\ 
ps ) )  <->  A. k  e.  A  ( if ( x  <_  y ,  y ,  x )  <_  k  ->  ( ph  /\  ps ) ) ) )
3938rspcev 3054 . . . . 5  |-  ( ( if ( x  <_ 
y ,  y ,  x )  e.  RR  /\ 
A. k  e.  A  ( if ( x  <_ 
y ,  y ,  x )  <_  k  ->  ( ph  /\  ps ) ) )  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
) )
4023, 35, 39ee12an 1373 . . . 4  |-  ( ( A  C_  RR  /\  (
x  e.  RR  /\  y  e.  RR )
)  ->  ( ( A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
)  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ( ph  /\ 
ps ) ) ) )
4140rexlimdvva 2839 . . 3  |-  ( A 
C_  RR  ->  ( E. x  e.  RR  E. y  e.  RR  ( A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
)  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ( ph  /\ 
ps ) ) ) )
4220, 41syl5bi 210 . 2  |-  ( A 
C_  RR  ->  ( ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ps )
)  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ( ph  /\ 
ps ) ) ) )
439, 42impbid2 197 1  |-  ( A 
C_  RR  ->  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  <->  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  ps ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 178    /\ wa 360    = wceq 1653    e. wcel 1726   A.wral 2707   E.wrex 2708    C_ wss 3322   ifcif 3741   class class class wbr 4214   RRcr 8991    <_ cle 9123
This theorem is referenced by:  o1lo1  12333  rlimuni  12346  lo1add  12422  lo1mul  12423  rlimno1  12449
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1556  ax-5 1567  ax-17 1627  ax-9 1667  ax-8 1688  ax-13 1728  ax-14 1730  ax-6 1745  ax-7 1750  ax-11 1762  ax-12 1951  ax-ext 2419  ax-sep 4332  ax-nul 4340  ax-pow 4379  ax-pr 4405  ax-un 4703  ax-cnex 9048  ax-resscn 9049  ax-pre-lttri 9066  ax-pre-lttrn 9067
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 938  df-3an 939  df-tru 1329  df-ex 1552  df-nf 1555  df-sb 1660  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-nel 2604  df-ral 2712  df-rex 2713  df-rab 2716  df-v 2960  df-sbc 3164  df-csb 3254  df-dif 3325  df-un 3327  df-in 3329  df-ss 3336  df-nul 3631  df-if 3742  df-pw 3803  df-sn 3822  df-pr 3823  df-op 3825  df-uni 4018  df-br 4215  df-opab 4269  df-mpt 4270  df-id 4500  df-po 4505  df-so 4506  df-xp 4886  df-rel 4887  df-cnv 4888  df-co 4889  df-dm 4890  df-rn 4891  df-res 4892  df-ima 4893  df-iota 5420  df-fun 5458  df-fn 5459  df-f 5460  df-f1 5461  df-fo 5462  df-f1o 5463  df-fv 5464  df-er 6907  df-en 7112  df-dom 7113  df-sdom 7114  df-pnf 9124  df-mnf 9125  df-xr 9126  df-ltxr 9127  df-le 9128
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