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Theorem prlem934a 3931
Description: Sublemma for Lemma 9-3.4 of [Gleason] p. 122.
Hypothesis
Ref Expression
prlem934a.1 BV
Assertion
Ref Expression
prlem934a (CN → (((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨C, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
Distinct variable group(s):   x,y,A   x,B,y   x,C,y

Proof of Theorem prlem934a
StepHypRef Expression
1 opeq1 1876 . . . . . . 7 (w = 1o → ⟨w, 1o⟩ = ⟨1o, 1o⟩)
2 eceq2 3215 . . . . . . 7 (⟨w, 1o⟩ = ⟨1o, 1o⟩ → [⟨w, 1o⟩] ~Q = [⟨1o, 1o⟩] ~Q )
31, 2syl 12 . . . . . 6 (w = 1o → [⟨w, 1o⟩] ~Q = [⟨1o, 1o⟩] ~Q )
43opreq1d 3012 . . . . 5 (w = 1o → ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B) = ([⟨1o, 1o⟩] ~Q ·Q B))
54opreq2d 3013 . . . 4 (w = 1o → (y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) = (y +Q ([⟨1o, 1o⟩] ~Q ·Q B)))
65eleq1d 1155 . . 3 (w = 1o → ((y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A ↔ (y +Q ([⟨1o, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
76imbi2d 464 . 2 (w = 1o → ((((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A) ↔ (((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨1o, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A)))
8 opeq1 1876 . . . . . . 7 (w = z → ⟨w, 1o⟩ = ⟨z, 1o⟩)
9 eceq2 3215 . . . . . . 7 (⟨w, 1o⟩ = ⟨z, 1o⟩ → [⟨w, 1o⟩] ~Q = [⟨z, 1o⟩] ~Q )
108, 9syl 12 . . . . . 6 (w = z → [⟨w, 1o⟩] ~Q = [⟨z, 1o⟩] ~Q )
1110opreq1d 3012 . . . . 5 (w = z → ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B) = ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B))
1211opreq2d 3013 . . . 4 (w = z → (y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) = (y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)))
1312eleq1d 1155 . . 3 (w = z → ((y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A ↔ (y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
1413imbi2d 464 . 2 (w = z → ((((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A) ↔ (((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A)))
15 opeq1 1876 . . . . . . 7 (w = (z +N 1o) → ⟨w, 1o⟩ = ⟨(z +N 1o), 1o⟩)
16 eceq2 3215 . . . . . . 7 (⟨w, 1o⟩ = ⟨(z +N 1o), 1o⟩ → [⟨w, 1o⟩] ~Q = [⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q )
1715, 16syl 12 . . . . . 6 (w = (z +N 1o) → [⟨w, 1o⟩] ~Q = [⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q )
1817opreq1d 3012 . . . . 5 (w = (z +N 1o) → ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B) = ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B))
1918opreq2d 3013 . . . 4 (w = (z +N 1o) → (y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) = (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)))
2019eleq1d 1155 . . 3 (w = (z +N 1o) → ((y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A ↔ (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
2120imbi2d 464 . 2 (w = (z +N 1o) → ((((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A) ↔ (((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A)))
22 opeq1 1876 . . . . . . 7 (w = C → ⟨w, 1o⟩ = ⟨C, 1o⟩)
23 eceq2 3215 . . . . . . 7 (⟨w, 1o⟩ = ⟨C, 1o⟩ → [⟨w, 1o⟩] ~Q = [⟨C, 1o⟩] ~Q )
2422, 23syl 12 . . . . . 6 (w = C → [⟨w, 1o⟩] ~Q = [⟨C, 1o⟩] ~Q )
2524opreq1d 3012 . . . . 5 (w = C → ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B) = ([⟨C, 1o⟩] ~Q ·Q B))
2625opreq2d 3013 . . . 4 (w = C → (y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) = (y +Q ([⟨C, 1o⟩] ~Q ·Q B)))
2726eleq1d 1155 . . 3 (w = C → ((y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A ↔ (y +Q ([⟨C, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
2827imbi2d 464 . 2 (w = C → ((((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨w, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A) ↔ (((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨C, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A)))
29 eleq1 1149 . . . . . 6 (x = y → (xAyA))
30 opreq1 3006 . . . . . . 7 (x = y → (x +Q B) = (y +Q B))
3130eleq1d 1155 . . . . . 6 (x = y → ((x +Q B) ∈ A ↔ (y +Q B) ∈ A))
3229, 31imbi12d 474 . . . . 5 (x = y → ((xA → (x +Q B) ∈ A) ↔ (yA → (y +Q B) ∈ A)))
3332a4b1 928 . . . 4 (∀x(xA → (x +Q B) ∈ A) → (yA → (y +Q B) ∈ A))
34 mulidpq 3863 . . . . . . . . 9 (BQ → (B ·Q 1Q) = B)
35 prlem934a.1 . . . . . . . . . 10 BV
36 1q 3851 . . . . . . . . . . 11 1QQ
3736elisseti 1355 . . . . . . . . . 10 1QV
3835, 37mulcompq 3858 . . . . . . . . 9 (B ·Q 1Q) = (1Q ·Q B)
3934, 38syl5eqr 1138 . . . . . . . 8 (BQ → (1Q ·Q B) = B)
40 df-1q 3837 . . . . . . . . 9 1Q = [⟨1o, 1o⟩] ~Q
4140opreq1i 3009 . . . . . . . 8 (1Q ·Q B) = ([⟨1o, 1o⟩] ~Q ·Q B)
4239, 41syl5eqr 1138 . . . . . . 7 (BQ → ([⟨1o, 1o⟩] ~Q ·Q B) = B)
4342opreq2d 3013 . . . . . 6 (BQ → (y +Q ([⟨1o, 1o⟩] ~Q ·Q B)) = (y +Q B))
4443eleq1d 1155 . . . . 5 (BQ → ((y +Q ([⟨1o, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A ↔ (y +Q B) ∈ A))
4544biimprd 136 . . . 4 (BQ → ((y +Q B) ∈ A → (y +Q ([⟨1o, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
4633, 45sylan9r 360 . . 3 ((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) → (yA → (y +Q ([⟨1o, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
4746imp 277 . 2 (((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨1o, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A)
48 oprex 3018 . . . . . . . 8 (y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ V
49 eleq1 1149 . . . . . . . . 9 (x = (y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) → (xA ↔ (y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
50 opreq1 3006 . . . . . . . . . 10 (x = (y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) → (x +Q B) = ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) +Q B))
5150eleq1d 1155 . . . . . . . . 9 (x = (y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) → ((x +Q B) ∈ A ↔ ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) +Q B) ∈ A))
5249, 51imbi12d 474 . . . . . . . 8 (x = (y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) → ((xA → (x +Q B) ∈ A) ↔ ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A → ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) +Q B) ∈ A)))
5348, 52cla4v 1400 . . . . . . 7 (∀x(xA → (x +Q B) ∈ A) → ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A → ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) +Q B) ∈ A))
5434, 38syl5reqr 1139 . . . . . . . . . . . . . 14 (BQB = (1Q ·Q B))
5554opreq2d 3013 . . . . . . . . . . . . 13 (BQ → (([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B) +Q B) = (([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B) +Q (1Q ·Q B)))
56 enqex 3842 . . . . . . . . . . . . . . 15 ~QV
57 ecexg 3204 . . . . . . . . . . . . . . 15 ( ~QV → [⟨z, 1o⟩] ~QV)
5856, 57ax-mp 6 . . . . . . . . . . . . . 14 [⟨z, 1o⟩] ~QV
59 visset 1350 . . . . . . . . . . . . . . 15 vV
60 visset 1350 . . . . . . . . . . . . . . 15 uV
6159, 60mulcompq 3858 . . . . . . . . . . . . . 14 (v ·Q u) = (u ·Q v)
62 visset 1350 . . . . . . . . . . . . . . 15 fV
6360, 62distrpq 3861 . . . . . . . . . . . . . 14 (v ·Q (u +Q f)) = ((v ·Q u) +Q (v ·Q f))
6458, 37, 35, 61, 63caoprdistrr 3081 . . . . . . . . . . . . 13 (([⟨z, 1o⟩] ~Q +Q 1Q) ·Q B) = (([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B) +Q (1Q ·Q B))
6555, 64syl6eqr 1142 . . . . . . . . . . . 12 (BQ → (([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B) +Q B) = (([⟨z, 1o⟩] ~Q +Q 1Q) ·Q B))
66 1pi 3805 . . . . . . . . . . . . . . . 16 1oN
6766, 66pm3.2i 234 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (1oN ∧ 1oN)
68 addpipq 3848 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((zN ∧ 1oN) ∧ (1oN ∧ 1oN)) → ([⟨z, 1o⟩] ~Q +Q [⟨1o, 1o⟩] ~Q ) = [⟨((z ·N 1o) +N (1o ·N 1o)), (1o ·N 1o)⟩] ~Q )
6967, 68mpan2 519 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((zN ∧ 1oN) → ([⟨z, 1o⟩] ~Q +Q [⟨1o, 1o⟩] ~Q ) = [⟨((z ·N 1o) +N (1o ·N 1o)), (1o ·N 1o)⟩] ~Q )
7066, 69mpan2 519 . . . . . . . . . . . . . . 15 (zN → ([⟨z, 1o⟩] ~Q +Q [⟨1o, 1o⟩] ~Q ) = [⟨((z ·N 1o) +N (1o ·N 1o)), (1o ·N 1o)⟩] ~Q )
7140opreq2i 3010 . . . . . . . . . . . . . . 15 ([⟨z, 1o⟩] ~Q +Q 1Q) = ([⟨z, 1o⟩] ~Q +Q [⟨1o, 1o⟩] ~Q )
7270, 71syl5eq 1136 . . . . . . . . . . . . . 14 (zN → ([⟨z, 1o⟩] ~Q +Q 1Q) = [⟨((z ·N 1o) +N (1o ·N 1o)), (1o ·N 1o)⟩] ~Q )
73 mulidpi 3808 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (zN → (z ·N 1o) = z)
74 mulidpi 3808 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (1oN → (1o ·N 1o) = 1o)
7566, 74ax-mp 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (1o ·N 1o) = 1o
7675a1i 7 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (zN → (1o ·N 1o) = 1o)
7773, 76opreq12d 3014 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (zN → ((z ·N 1o) +N (1o ·N 1o)) = (z +N 1o))
7877, 75jctir 241 . . . . . . . . . . . . . . 15 (zN → (((z ·N 1o) +N (1o ·N 1o)) = (z +N 1o) ∧ (1o ·N 1o) = 1o))
79 opeq12 1878 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((z ·N 1o) +N (1o ·N 1o)) = (z +N 1o) ∧ (1o ·N 1o) = 1o) → ⟨((z ·N 1o) +N (1o ·N 1o)), (1o ·N 1o)⟩ = ⟨(z +N 1o), 1o⟩)
80 eceq2 3215 . . . . . . . . . . . . . . 15 (⟨((z ·N 1o) +N (1o ·N 1o)), (1o ·N 1o)⟩ = ⟨(z +N 1o), 1o⟩ → [⟨((z ·N 1o) +N (1o ·N 1o)), (1o ·N 1o)⟩] ~Q = [⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q )
8178, 79, 803syl 21 . . . . . . . . . . . . . 14 (zN → [⟨((z ·N 1o) +N (1o ·N 1o)), (1o ·N 1o)⟩] ~Q = [⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q )
8272, 81eqtrd 1128 . . . . . . . . . . . . 13 (zN → ([⟨z, 1o⟩] ~Q +Q 1Q) = [⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q )
8382opreq1d 3012 . . . . . . . . . . . 12 (zN → (([⟨z, 1o⟩] ~Q +Q 1Q) ·Q B) = ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B))
8465, 83sylan9eqr 1145 . . . . . . . . . . 11 ((zNBQ) → (([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B) +Q B) = ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B))
8584opreq2d 3013 . . . . . . . . . 10 ((zNBQ) → (y +Q (([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B) +Q B)) = (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)))
86 oprex 3018 . . . . . . . . . . 11 ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B) ∈ V
8786, 35addasspq 3857 . . . . . . . . . 10 ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) +Q B) = (y +Q (([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B) +Q B))
8885, 87syl5eq 1136 . . . . . . . . 9 ((zNBQ) → ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) +Q B) = (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)))
8988eleq1d 1155 . . . . . . . 8 ((zNBQ) → (((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) +Q B) ∈ A ↔ (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
9089biimpd 135 . . . . . . 7 ((zNBQ) → (((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) +Q B) ∈ A → (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
9153, 90sylan9r 360 . . . . . 6 (((zNBQ) ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) → ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A → (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
9291exp31 293 . . . . 5 (zN → (BQ → (∀x(xA → (x +Q B) ∈ A) → ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A → (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))))
9392imp3a 279 . . . 4 (zN → ((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) → ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A → (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A)))
9493adantrd 308 . . 3 (zN → (((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → ((y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A → (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A)))
9594a2d 15 . 2 (zN → ((((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨z, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A) → (((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨(z +N 1o), 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A)))
967, 14, 21, 28, 47, 95indpi 3828 1 (CN → (((BQ ∧ ∀x(xA → (x +Q B) ∈ A)) ∧ yA) → (y +Q ([⟨C, 1o⟩] ~Q ·Q B)) ∈ A))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   → wi 2   ∧ wa 196  ∀wal 672   = weq 797   = wceq 1091   ∈ wcel 1092  Vcvv 1348  ⟨cop 1810  (class class class)co 3001  1oc1o 3099  [cec 3198  Ncnpi 3766   +N cpli 3767   ·N cmi 3768   ~Q ceq 3772  Qcnq 3773  1Qc1q 3774   +Q cplq 3775   ·Q cmq 3776
This theorem is referenced by:  prlem934 3933
This theorem was proved from axioms:  ax-1 3  ax-2 4  ax-3 5  ax-mp 6  ax-4 673  ax-5 674  ax-6 675  ax-7 676  ax-gen 677  ax-8 798  ax-9 799  ax-10 800  ax-11 801  ax-12 802  ax-13 804  ax-14 805  ax-16 922  ax-17 925  ax-ext 1074  ax-rep 1075  ax-un 1076  ax-pow 1077  ax-reg 1078  ax-inf 1079
This theorem depends on definitions:  df-bi 128  df-or 197  df-an 198  df-3or 582  df-3an 583  df-ex 679  df-sb 853  df-eu 1009  df-mo 1010  df-clab 1093  df-cleq 1097  df-clel 1099  df-ne 1192  df-ral 1205  df-rex 1206  df-reu 1207  df-rab 1208  df-v 1349  df-sbc 1441  df-dif 1489  df-un 1490  df-in 1491  df-ss 1492  df-pss 1494  df-nul 1708  df-if 1777  df-pw 1799  df-sn 1811  df-pr 1812  df-tp 1814  df-op 1815  df-uni 1920  df-int 1966  df-iun 1996  df-tr 2042  df-br 2063  df-opab 2098  df-eprel 2122  df-id 2125  df-po 2128  df-so 2138  df-fr 2169  df-we 2186  df-ord 2202  df-on 2203  df-lim 2204  df-suc 2205  df-om 2373  df-xp 2424  df-rel 2425  df-cnv 2426  df-co 2427  df-dm 2428  df-rn 2429  df-res 2430  df-ima 2431  df-fun 2432  df-fn 2433  df-f 2434  df-f1 2435  df-fv 2438  df-rdg 2970  df-opr 3003  df-oprab 3004  df-1o 3104  df-oadd 3106  df-omul 3107  df-er 3200  df-ec 3202  df-qs 3205  df-ni 3794  df-pli 3795  df-mi 3796  df-lti 3797  df-plpq 3829  df-mpq 3830  df-enq 3831  df-nq 3832  df-plq 3833  df-mq 3834  df-1q 3837
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