recexprlemdisj - Intuitionistic Logic Explorer

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Theorem recexprlemdisj 6728

Description: 𝐵 is disjoint. Lemma for recexpr 6736. (Contributed by Jim Kingdon, 27-Dec-2019.)

**Hypothesis**
Ref	Expression
recexpr.1	⊢ 𝐵 = ⟨{𝑥 ∣ ∃𝑦(𝑥 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴))}, {𝑥 ∣ ∃𝑦(𝑦 <_Q 𝑥 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (1^st ‘𝐴))}⟩

**Assertion**
Ref	Expression
recexprlemdisj	⊢ (𝐴 ∈ P → ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ (1^st ‘𝐵) ∧ 𝑞 ∈ (2^nd ‘𝐵)))

Distinct variable groups: 𝑥,𝑞,𝑦,𝐴 𝐵,𝑞,𝑥,𝑦

Proof of Theorem recexprlemdisj Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ltsonq 6496	. . . . . 6 ⊢ <_Q Or Q
2		ltrelnq 6463	. . . . . 6 ⊢ <_Q ⊆ (Q × Q)
3	1, 2	son2lpi 4721	. . . . 5 ⊢ ¬ ((_Q‘𝑧) <_Q (_Q‘𝑦) ∧ (_Q‘𝑦) <_Q (_Q‘𝑧))
4		simprr 484	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) → (*_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))
5		simplr 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) → (*_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴))
6	4, 5	jca 290	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) → ((_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴) ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)))
7		prop 6573	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ P → ⟨(1^st ‘𝐴), (2^nd ‘𝐴)⟩ ∈ P)
8		prltlu 6585	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((⟨(1^st ‘𝐴), (2^nd ‘𝐴)⟩ ∈ P ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴) ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) → (_Q‘𝑧) <_Q (_Q‘𝑦))
9	7, 8	syl3an1 1168	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴) ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) → (_Q‘𝑧) <_Q (_Q‘𝑦))
10	9	3expb 1105	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ ((_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴) ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴))) → (_Q‘𝑧) <_Q (_Q‘𝑦))
11	6, 10	sylan2 270	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ ((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴)))) → (_Q‘𝑧) <_Q (_Q‘𝑦))
12		simprl 483	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) → 𝑧 <_Q 𝑞)
13		simpll 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) → 𝑞 <_Q 𝑦)
14	1, 2	sotri 4720	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑧 <_Q 𝑞 ∧ 𝑞 <_Q 𝑦) → 𝑧 <_Q 𝑦)
15	12, 13, 14	syl2anc 391	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) → 𝑧 <_Q 𝑦)
16		ltrnqi 6519	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 <_Q 𝑦 → (_Q‘𝑦) <_Q (_Q‘𝑧))
17	15, 16	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) → (_Q‘𝑦) <_Q (_Q‘𝑧))
18	17	adantl 262	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ ((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴)))) → (_Q‘𝑦) <_Q (_Q‘𝑧))
19	11, 18	jca 290	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ ((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴)))) → ((_Q‘𝑧) <_Q (_Q‘𝑦) ∧ (_Q‘𝑦) <_Q (_Q‘𝑧)))
20	19	ex 108	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ P → (((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) → ((_Q‘𝑧) <_Q (_Q‘𝑦) ∧ (_Q‘𝑦) <_Q (_Q‘𝑧))))
21	20	adantr 261	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑞 ∈ Q) → (((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) → ((_Q‘𝑧) <_Q (_Q‘𝑦) ∧ (_Q‘𝑦) <_Q (_Q‘𝑧))))
22	3, 21	mtoi 590	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑞 ∈ Q) → ¬ ((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
23	22	alrimivv 1755	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑞 ∈ Q) → ∀𝑦∀𝑧 ¬ ((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
24		recexpr.1	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐵 = ⟨{𝑥 ∣ ∃𝑦(𝑥 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴))}, {𝑥 ∣ ∃𝑦(𝑦 <_Q 𝑥 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (1^st ‘𝐴))}⟩
25	24	recexprlemell 6720	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑞 ∈ (1^st ‘𝐵) ↔ ∃𝑦(𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (*_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)))
26	24	recexprlemelu 6721	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑞 ∈ (2^nd ‘𝐵) ↔ ∃𝑦(𝑦 <_Q 𝑞 ∧ (*_Q‘𝑦) ∈ (1^st ‘𝐴)))
27	25, 26	anbi12i 433	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑞 ∈ (1^st ‘𝐵) ∧ 𝑞 ∈ (2^nd ‘𝐵)) ↔ (∃𝑦(𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ ∃𝑦(𝑦 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (1^st ‘𝐴))))
28		breq1 3767	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → (𝑦 <_Q 𝑞 ↔ 𝑧 <_Q 𝑞))
29		fveq2 5178	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → (_Q‘𝑦) = (_Q‘𝑧))
30	29	eleq1d 2106	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → ((_Q‘𝑦) ∈ (1^st ‘𝐴) ↔ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴)))
31	28, 30	anbi12d 442	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → ((𝑦 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (1^st ‘𝐴)) ↔ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
32	31	cbvexv 1795	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑦(𝑦 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (1^st ‘𝐴)) ↔ ∃𝑧(𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴)))
33	32	anbi2i 430	. . . . . . 7 ⊢ ((∃𝑦(𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ ∃𝑦(𝑦 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (1^st ‘𝐴))) ↔ (∃𝑦(𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ ∃𝑧(𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
34	27, 33	bitri 173	. . . . . 6 ⊢ ((𝑞 ∈ (1^st ‘𝐵) ∧ 𝑞 ∈ (2^nd ‘𝐵)) ↔ (∃𝑦(𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ ∃𝑧(𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
35		eeanv 1807	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑦∃𝑧((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) ↔ (∃𝑦(𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ ∃𝑧(𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
36	34, 35	bitr4i 176	. . . . 5 ⊢ ((𝑞 ∈ (1^st ‘𝐵) ∧ 𝑞 ∈ (2^nd ‘𝐵)) ↔ ∃𝑦∃𝑧((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
37	36	notbii 594	. . . 4 ⊢ (¬ (𝑞 ∈ (1^st ‘𝐵) ∧ 𝑞 ∈ (2^nd ‘𝐵)) ↔ ¬ ∃𝑦∃𝑧((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
38		alnex 1388	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑧 ¬ ((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) ↔ ¬ ∃𝑧((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
39	38	albii 1359	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦∀𝑧 ¬ ((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) ↔ ∀𝑦 ¬ ∃𝑧((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
40		alnex 1388	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦 ¬ ∃𝑧((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) ↔ ¬ ∃𝑦∃𝑧((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
41	39, 40	bitri 173	. . . 4 ⊢ (∀𝑦∀𝑧 ¬ ((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))) ↔ ¬ ∃𝑦∃𝑧((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
42	37, 41	bitr4i 176	. . 3 ⊢ (¬ (𝑞 ∈ (1^st ‘𝐵) ∧ 𝑞 ∈ (2^nd ‘𝐵)) ↔ ∀𝑦∀𝑧 ¬ ((𝑞 <_Q 𝑦 ∧ (_Q‘𝑦) ∈ (2^nd ‘𝐴)) ∧ (𝑧 <_Q 𝑞 ∧ (_Q‘𝑧) ∈ (1^st ‘𝐴))))
43	23, 42	sylibr 137	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ P ∧ 𝑞 ∈ Q) → ¬ (𝑞 ∈ (1^st ‘𝐵) ∧ 𝑞 ∈ (2^nd ‘𝐵)))
44	43	ralrimiva 2392	1 ⊢ (𝐴 ∈ P → ∀𝑞 ∈ Q ¬ (𝑞 ∈ (1^st ‘𝐵) ∧ 𝑞 ∈ (2^nd ‘𝐵)))

Colors of variables: wff set class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ∧ wa 97 ∀wal 1241 = wceq 1243 ∃wex 1381 ∈ wcel 1393 {cab 2026 ∀wral 2306 ⟨cop 3378 class class class wbr 3764 ‘cfv 4902 1^st c1st 5765 2^nd c2nd 5766 Qcnq 6378 *_Qcrq 6382 <_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-1o 6001 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-mpq 6443 df-enq 6445 df-nqqs 6446 df-mqqs 6448 df-1nqqs 6449 df-rq 6450 df-ltnqqs 6451 df-inp 6564

This theorem is referenced by: recexprlempr 6730

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