Theorem prltlu 6585

Description: An element of a lower cut is less than an element of the corresponding upper cut. (Contributed by Jim Kingdon, 15-Oct-2019.)

Assertion

Ref	Expression
prltlu	⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → 𝐵 <Q 𝐶)

Proof of Theorem prltlu

Dummy variables 𝑞 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp3 906	. . 3 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → 𝐶 ∈ 𝑈)
2		elprnqu 6580	. . . . . 6 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → 𝐶 ∈ Q)
3	2	3adant2 923	. . . . 5 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → 𝐶 ∈ Q)
4		elinp 6572	. . . . . . 7 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ↔ (((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈)))))
5		simpr2 911	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐿 ⊆ Q ∧ 𝑈 ⊆ Q) ∧ (∃𝑞 ∈ Q 𝑞 ∈ 𝐿 ∧ ∃𝑟 ∈ Q 𝑟 ∈ 𝑈)) ∧ ((∀𝑞 ∈ Q (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑟 ∈ 𝐿)) ∧ ∀𝑟 ∈ Q (𝑟 ∈ 𝑈 ↔ ∃𝑞 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) ∧ ∀𝑞 ∈ Q ∀𝑟 ∈ Q (𝑞 <Q 𝑟 → (𝑞 ∈ 𝐿 ∨ 𝑟 ∈ 𝑈)))) → ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))
6	4, 5	sylbi 114	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P → ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))
7	6	3ad2ant1 925	. . . . 5 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈))
8		eleq1 2100	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑞 = 𝐶 → (𝑞 ∈ 𝐿 ↔ 𝐶 ∈ 𝐿))
9		eleq1 2100	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑞 = 𝐶 → (𝑞 ∈ 𝑈 ↔ 𝐶 ∈ 𝑈))
10	8, 9	anbi12d 442	. . . . . . 7 ⊢ (𝑞 = 𝐶 → ((𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) ↔ (𝐶 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈)))
11	10	notbid 592	. . . . . 6 ⊢ (𝑞 = 𝐶 → (¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) ↔ ¬ (𝐶 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈)))
12	11	rspcv 2652	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ Q → (∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ 𝐿 ∧ 𝑞 ∈ 𝑈) → ¬ (𝐶 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈)))
13	3, 7, 12	sylc 56	. . . 4 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → ¬ (𝐶 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈))
14		ancom 253	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) ↔ (𝐶 ∈ 𝑈 ∧ 𝐶 ∈ 𝐿))
15	14	notbii 594	. . . . 5 ⊢ (¬ (𝐶 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) ↔ ¬ (𝐶 ∈ 𝑈 ∧ 𝐶 ∈ 𝐿))
16		imnan 624	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝑈 → ¬ 𝐶 ∈ 𝐿) ↔ ¬ (𝐶 ∈ 𝑈 ∧ 𝐶 ∈ 𝐿))
17	15, 16	bitr4i 176	. . . 4 ⊢ (¬ (𝐶 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) ↔ (𝐶 ∈ 𝑈 → ¬ 𝐶 ∈ 𝐿))
18	13, 17	sylib 127	. . 3 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → (𝐶 ∈ 𝑈 → ¬ 𝐶 ∈ 𝐿))
19	1, 18	mpd 13	. 2 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → ¬ 𝐶 ∈ 𝐿)
20		3simpa 901	. . 3 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → (⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿))
21		prubl 6584	. . 3 ⊢ (((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿) ∧ 𝐶 ∈ Q) → (¬ 𝐶 ∈ 𝐿 → 𝐵 <Q 𝐶))
22	20, 3, 21	syl2anc 391	. 2 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → (¬ 𝐶 ∈ 𝐿 → 𝐵 <Q 𝐶))
23	19, 22	mpd 13	1 ⊢ ((⟨𝐿, 𝑈⟩ ∈ P ∧ 𝐵 ∈ 𝐿 ∧ 𝐶 ∈ 𝑈) → 𝐵 <Q 𝐶)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 97   ↔ wb 98   ∨ wo 629   ∧ w3a 885   = wceq 1243   ∈ wcel 1393  ∀wral 2306  ∃wrex 2307   ⊆ wss 2917  ⟨cop 3378   class class class wbr 3764  Qcnq 6378   <_Q cltq 6383  Pcnp 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-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-po 4033  df-iso 4034  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-oadd 6005  df-omul 6006  df-er 6106  df-ec 6108  df-qs 6112  df-ni 6402  df-mi 6404  df-lti 6405  df-enq 6445  df-nqqs 6446  df-ltnqqs 6451  df-inp 6564

This theorem is referenced by:  genpdisj  6621  prmuloc  6664  ltprordil  6687  ltpopr  6693  ltexprlemopu  6701  ltexprlemdisj  6704  ltexprlemfl  6707  ltexprlemfu  6709  ltexprlemru  6710  recexprlemdisj  6728  recexprlemss1l  6733  recexprlemss1u  6734