ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  prarloclemarch GIF version

Theorem prarloclemarch 6516
Description: A version of the Archimedean property. This variation is "stronger" than archnqq 6515 in the sense that we provide an integer which is larger than a given rational 𝐴 even after being multiplied by a second rational 𝐵. (Contributed by Jim Kingdon, 30-Nov-2019.)
Assertion
Ref Expression
prarloclemarch ((𝐴Q𝐵Q) → ∃𝑥N 𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Proof of Theorem prarloclemarch
StepHypRef Expression
1 recclnq 6490 . . . 4 (𝐵Q → (*Q𝐵) ∈ Q)
2 mulclnq 6474 . . . 4 ((𝐴Q ∧ (*Q𝐵) ∈ Q) → (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) ∈ Q)
31, 2sylan2 270 . . 3 ((𝐴Q𝐵Q) → (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) ∈ Q)
4 archnqq 6515 . . 3 ((𝐴 ·Q (*Q𝐵)) ∈ Q → ∃𝑥N (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
53, 4syl 14 . 2 ((𝐴Q𝐵Q) → ∃𝑥N (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
6 simpll 481 . . . . . 6 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → 𝐴Q)
7 1pi 6413 . . . . . . . . . . 11 1𝑜N
8 opelxpi 4376 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥N ∧ 1𝑜N) → ⟨𝑥, 1𝑜⟩ ∈ (N × N))
97, 8mpan2 401 . . . . . . . . . 10 (𝑥N → ⟨𝑥, 1𝑜⟩ ∈ (N × N))
10 enqex 6458 . . . . . . . . . . 11 ~Q ∈ V
1110ecelqsi 6160 . . . . . . . . . 10 (⟨𝑥, 1𝑜⟩ ∈ (N × N) → [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ∈ ((N × N) / ~Q ))
129, 11syl 14 . . . . . . . . 9 (𝑥N → [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ∈ ((N × N) / ~Q ))
13 df-nqqs 6446 . . . . . . . . 9 Q = ((N × N) / ~Q )
1412, 13syl6eleqr 2131 . . . . . . . 8 (𝑥N → [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~QQ)
1514adantl 262 . . . . . . 7 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~QQ)
16 simplr 482 . . . . . . 7 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → 𝐵Q)
17 mulclnq 6474 . . . . . . 7 (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~QQ𝐵Q) → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ∈ Q)
1815, 16, 17syl2anc 391 . . . . . 6 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ∈ Q)
1916, 1syl 14 . . . . . 6 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (*Q𝐵) ∈ Q)
20 ltmnqg 6499 . . . . . 6 ((𝐴Q ∧ ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ∈ Q ∧ (*Q𝐵) ∈ Q) → (𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ↔ ((*Q𝐵) ·Q 𝐴) <Q ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵))))
216, 18, 19, 20syl3anc 1135 . . . . 5 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ↔ ((*Q𝐵) ·Q 𝐴) <Q ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵))))
22 mulcomnqg 6481 . . . . . . 7 (((*Q𝐵) ∈ Q𝐴Q) → ((*Q𝐵) ·Q 𝐴) = (𝐴 ·Q (*Q𝐵)))
2319, 6, 22syl2anc 391 . . . . . 6 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ((*Q𝐵) ·Q 𝐴) = (𝐴 ·Q (*Q𝐵)))
24 mulcomnqg 6481 . . . . . . . 8 (((*Q𝐵) ∈ Q ∧ ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ∈ Q) → ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)) = (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ·Q (*Q𝐵)))
2519, 18, 24syl2anc 391 . . . . . . 7 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)) = (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ·Q (*Q𝐵)))
26 mulassnqg 6482 . . . . . . . . 9 (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~QQ𝐵Q ∧ (*Q𝐵) ∈ Q) → (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ·Q (*Q𝐵)) = ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q (𝐵 ·Q (*Q𝐵))))
2715, 16, 19, 26syl3anc 1135 . . . . . . . 8 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ·Q (*Q𝐵)) = ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q (𝐵 ·Q (*Q𝐵))))
28 recidnq 6491 . . . . . . . . . 10 (𝐵Q → (𝐵 ·Q (*Q𝐵)) = 1Q)
2928oveq2d 5528 . . . . . . . . 9 (𝐵Q → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q (𝐵 ·Q (*Q𝐵))) = ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 1Q))
3016, 29syl 14 . . . . . . . 8 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q (𝐵 ·Q (*Q𝐵))) = ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 1Q))
31 mulidnq 6487 . . . . . . . . 9 ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~QQ → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 1Q) = [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
3215, 31syl 14 . . . . . . . 8 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 1Q) = [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
3327, 30, 323eqtrd 2076 . . . . . . 7 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ·Q (*Q𝐵)) = [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
3425, 33eqtrd 2072 . . . . . 6 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)) = [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
3523, 34breq12d 3777 . . . . 5 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (((*Q𝐵) ·Q 𝐴) <Q ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)) ↔ (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ))
3621, 35bitrd 177 . . . 4 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ↔ (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ))
3736biimprd 147 . . 3 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ((𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)))
3837reximdva 2421 . 2 ((𝐴Q𝐵Q) → (∃𝑥N (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q → ∃𝑥N 𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)))
395, 38mpd 13 1 ((𝐴Q𝐵Q) → ∃𝑥N 𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 97  wb 98   = wceq 1243  wcel 1393  wrex 2307  cop 3378   class class class wbr 3764   × cxp 4343  cfv 4902  (class class class)co 5512  1𝑜c1o 5994  [cec 6104   / cqs 6105  Ncnpi 6370   ~Q ceq 6377  Qcnq 6378  1Qc1q 6379   ·Q cmq 6381  *Qcrq 6382   <Q cltq 6383
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-nul 3883  ax-pow 3927  ax-pr 3944  ax-un 4170  ax-setind 4262  ax-iinf 4311
This theorem depends on definitions:  df-bi 110  df-dc 743  df-3or 886  df-3an 887  df-tru 1246  df-fal 1249  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-ne 2206  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-nul 3225  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-tr 3855  df-eprel 4026  df-id 4030  df-iord 4103  df-on 4105  df-suc 4108  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-ov 5515  df-oprab 5516  df-mpt2 5517  df-1st 5767  df-2nd 5768  df-recs 5920  df-irdg 5957  df-1o 6001  df-oadd 6005  df-omul 6006  df-er 6106  df-ec 6108  df-qs 6112  df-ni 6402  df-pli 6403  df-mi 6404  df-lti 6405  df-mpq 6443  df-enq 6445  df-nqqs 6446  df-mqqs 6448  df-1nqqs 6449  df-rq 6450  df-ltnqqs 6451
This theorem is referenced by:  prarloclemarch2  6517
  Copyright terms: Public domain W3C validator