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Theorem prloc 6589
Description: A Dedekind cut is located. (Contributed by Jim Kingdon, 23-Oct-2019.)
Assertion
Ref Expression
prloc  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  ( A  e.  L  \/  B  e.  U ) )

Proof of Theorem prloc
Dummy variables  q  r are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elinp 6572 . . . 4  |-  ( <. L ,  U >.  e. 
P. 
<->  ( ( ( L 
C_  Q.  /\  U  C_  Q. )  /\  ( E. q  e.  Q.  q  e.  L  /\  E. r  e.  Q.  r  e.  U ) )  /\  ( ( A. q  e.  Q.  ( q  e.  L  <->  E. r  e.  Q.  ( q  <Q  r  /\  r  e.  L
) )  /\  A. r  e.  Q.  (
r  e.  U  <->  E. q  e.  Q.  ( q  <Q 
r  /\  q  e.  U ) ) )  /\  A. q  e. 
Q.  -.  ( q  e.  L  /\  q  e.  U )  /\  A. q  e.  Q.  A. r  e.  Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) ) ) ) )
2 simpr3 912 . . . 4  |-  ( ( ( ( L  C_  Q.  /\  U  C_  Q. )  /\  ( E. q  e.  Q.  q  e.  L  /\  E. r  e.  Q.  r  e.  U )
)  /\  ( ( A. q  e.  Q.  ( q  e.  L  <->  E. r  e.  Q.  (
q  <Q  r  /\  r  e.  L ) )  /\  A. r  e.  Q.  (
r  e.  U  <->  E. q  e.  Q.  ( q  <Q 
r  /\  q  e.  U ) ) )  /\  A. q  e. 
Q.  -.  ( q  e.  L  /\  q  e.  U )  /\  A. q  e.  Q.  A. r  e.  Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) ) ) )  ->  A. q  e.  Q.  A. r  e. 
Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) ) )
31, 2sylbi 114 . . 3  |-  ( <. L ,  U >.  e. 
P.  ->  A. q  e.  Q.  A. r  e.  Q.  (
q  <Q  r  ->  (
q  e.  L  \/  r  e.  U )
) )
43adantr 261 . 2  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  A. q  e.  Q.  A. r  e. 
Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) ) )
5 simpr 103 . 2  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  A  <Q  B )
6 ltrelnq 6463 . . . . . . 7  |-  <Q  C_  ( Q.  X.  Q. )
76brel 4392 . . . . . 6  |-  ( A 
<Q  B  ->  ( A  e.  Q.  /\  B  e.  Q. ) )
87simpld 105 . . . . 5  |-  ( A 
<Q  B  ->  A  e. 
Q. )
98adantl 262 . . . 4  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  A  e.  Q. )
10 simpr 103 . . . . . . 7  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  q  =  A )
1110breq1d 3774 . . . . . 6  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  (
q  <Q  r  <->  A  <Q  r ) )
1210eleq1d 2106 . . . . . . 7  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  (
q  e.  L  <->  A  e.  L ) )
1312orbi1d 705 . . . . . 6  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  (
( q  e.  L  \/  r  e.  U
)  <->  ( A  e.  L  \/  r  e.  U ) ) )
1411, 13imbi12d 223 . . . . 5  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  (
( q  <Q  r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U
) )  <->  ( A  <Q  r  ->  ( A  e.  L  \/  r  e.  U ) ) ) )
1514ralbidv 2326 . . . 4  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  q  =  A )  ->  ( A. r  e.  Q.  ( q  <Q  r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U
) )  <->  A. r  e.  Q.  ( A  <Q  r  ->  ( A  e.  L  \/  r  e.  U ) ) ) )
169, 15rspcdv 2659 . . 3  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  ( A. q  e.  Q.  A. r  e.  Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) )  ->  A. r  e.  Q.  ( A  <Q  r  -> 
( A  e.  L  \/  r  e.  U
) ) ) )
177simprd 107 . . . . 5  |-  ( A 
<Q  B  ->  B  e. 
Q. )
1817adantl 262 . . . 4  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  B  e.  Q. )
19 simpr 103 . . . . . 6  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  r  =  B )  ->  r  =  B )
2019breq2d 3776 . . . . 5  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  r  =  B )  ->  ( A  <Q  r  <->  A  <Q  B ) )
2119eleq1d 2106 . . . . . 6  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  r  =  B )  ->  (
r  e.  U  <->  B  e.  U ) )
2221orbi2d 704 . . . . 5  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  r  =  B )  ->  (
( A  e.  L  \/  r  e.  U
)  <->  ( A  e.  L  \/  B  e.  U ) ) )
2320, 22imbi12d 223 . . . 4  |-  ( ( ( <. L ,  U >.  e.  P.  /\  A  <Q  B )  /\  r  =  B )  ->  (
( A  <Q  r  ->  ( A  e.  L  \/  r  e.  U
) )  <->  ( A  <Q  B  ->  ( A  e.  L  \/  B  e.  U ) ) ) )
2418, 23rspcdv 2659 . . 3  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  ( A. r  e.  Q.  ( A  <Q  r  ->  ( A  e.  L  \/  r  e.  U )
)  ->  ( A  <Q  B  ->  ( A  e.  L  \/  B  e.  U ) ) ) )
2516, 24syld 40 . 2  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  ( A. q  e.  Q.  A. r  e.  Q.  ( q  <Q 
r  ->  ( q  e.  L  \/  r  e.  U ) )  -> 
( A  <Q  B  -> 
( A  e.  L  \/  B  e.  U
) ) ) )
264, 5, 25mp2d 41 1  |-  ( (
<. L ,  U >.  e. 
P.  /\  A  <Q  B )  ->  ( A  e.  L  \/  B  e.  U ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 97    <-> wb 98    \/ wo 629    /\ w3a 885    = wceq 1243    e. wcel 1393   A.wral 2306   E.wrex 2307    C_ wss 2917   <.cop 3378   class class class wbr 3764   Q.cnq 6378    <Q cltq 6383   P.cnp 6389
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 99  ax-ia2 100  ax-ia3 101  ax-in1 544  ax-in2 545  ax-io 630  ax-5 1336  ax-7 1337  ax-gen 1338  ax-ie1 1382  ax-ie2 1383  ax-8 1395  ax-10 1396  ax-11 1397  ax-i12 1398  ax-bndl 1399  ax-4 1400  ax-13 1404  ax-14 1405  ax-17 1419  ax-i9 1423  ax-ial 1427  ax-i5r 1428  ax-ext 2022  ax-coll 3872  ax-sep 3875  ax-pow 3927  ax-pr 3944  ax-un 4170  ax-iinf 4311
This theorem depends on definitions:  df-bi 110  df-3an 887  df-tru 1246  df-nf 1350  df-sb 1646  df-eu 1903  df-mo 1904  df-clab 2027  df-cleq 2033  df-clel 2036  df-nfc 2167  df-ral 2311  df-rex 2312  df-reu 2313  df-rab 2315  df-v 2559  df-sbc 2765  df-csb 2853  df-dif 2920  df-un 2922  df-in 2924  df-ss 2931  df-pw 3361  df-sn 3381  df-pr 3382  df-op 3384  df-uni 3581  df-int 3616  df-iun 3659  df-br 3765  df-opab 3819  df-mpt 3820  df-id 4030  df-iom 4314  df-xp 4351  df-rel 4352  df-cnv 4353  df-co 4354  df-dm 4355  df-rn 4356  df-res 4357  df-ima 4358  df-iota 4867  df-fun 4904  df-fn 4905  df-f 4906  df-f1 4907  df-fo 4908  df-f1o 4909  df-fv 4910  df-qs 6112  df-ni 6402  df-nqqs 6446  df-ltnqqs 6451  df-inp 6564
This theorem is referenced by:  prarloclem3step  6594  addnqprlemfl  6657  addnqprlemfu  6658  mullocprlem  6668  mulnqprlemfl  6673  mulnqprlemfu  6674  ltsopr  6694  ltexprlemloc  6705  addcanprleml  6712  addcanprlemu  6713  recexprlemloc  6729  cauappcvgprlemladdru  6754  cauappcvgprlemladdrl  6755  caucvgprlemladdrl  6776
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