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Theorem genpnnp 10019
 Description: The result of an operation on positive reals is different from the set of positive fractions. (Contributed by NM, 29-Feb-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Jun-2013.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
genp.1 𝐹 = (𝑤P, 𝑣P ↦ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑤𝑧𝑣 𝑥 = (𝑦𝐺𝑧)})
genp.2 ((𝑦Q𝑧Q) → (𝑦𝐺𝑧) ∈ Q)
genpnnp.3 (𝑧Q → (𝑥 <Q 𝑦 ↔ (𝑧𝐺𝑥) <Q (𝑧𝐺𝑦)))
genpnnp.4 (𝑥𝐺𝑦) = (𝑦𝐺𝑥)
Assertion
Ref Expression
genpnnp ((𝐴P𝐵P) → ¬ (𝐴𝐹𝐵) = Q)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧,𝑤,𝑣   𝑥,𝐺   𝑦,𝑤,𝑣,𝐺,𝑧   𝑤,𝐴,𝑣   𝑤,𝐵,𝑣   𝑤,𝐹,𝑣
Allowed substitution hints:   𝐹(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem genpnnp
Dummy variables 𝑓 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 prpssnq 10004 . . . . 5 (𝐴P𝐴Q)
2 pssnel 4183 . . . . 5 (𝐴Q → ∃𝑤(𝑤Q ∧ ¬ 𝑤𝐴))
31, 2syl 17 . . . 4 (𝐴P → ∃𝑤(𝑤Q ∧ ¬ 𝑤𝐴))
4 prpssnq 10004 . . . . 5 (𝐵P𝐵Q)
5 pssnel 4183 . . . . 5 (𝐵Q → ∃𝑣(𝑣Q ∧ ¬ 𝑣𝐵))
64, 5syl 17 . . . 4 (𝐵P → ∃𝑣(𝑣Q ∧ ¬ 𝑣𝐵))
73, 6anim12i 591 . . 3 ((𝐴P𝐵P) → (∃𝑤(𝑤Q ∧ ¬ 𝑤𝐴) ∧ ∃𝑣(𝑣Q ∧ ¬ 𝑣𝐵)))
8 eeanv 2327 . . 3 (∃𝑤𝑣((𝑤Q ∧ ¬ 𝑤𝐴) ∧ (𝑣Q ∧ ¬ 𝑣𝐵)) ↔ (∃𝑤(𝑤Q ∧ ¬ 𝑤𝐴) ∧ ∃𝑣(𝑣Q ∧ ¬ 𝑣𝐵)))
97, 8sylibr 224 . 2 ((𝐴P𝐵P) → ∃𝑤𝑣((𝑤Q ∧ ¬ 𝑤𝐴) ∧ (𝑣Q ∧ ¬ 𝑣𝐵)))
10 prub 10008 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴P𝑓𝐴) ∧ 𝑤Q) → (¬ 𝑤𝐴𝑓 <Q 𝑤))
11 prub 10008 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐵P𝑔𝐵) ∧ 𝑣Q) → (¬ 𝑣𝐵𝑔 <Q 𝑣))
1210, 11im2anan9 916 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐴P𝑓𝐴) ∧ 𝑤Q) ∧ ((𝐵P𝑔𝐵) ∧ 𝑣Q)) → ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) → (𝑓 <Q 𝑤𝑔 <Q 𝑣)))
13 elprnq 10005 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴P𝑓𝐴) → 𝑓Q)
1413anim1i 593 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴P𝑓𝐴) ∧ 𝑤Q) → (𝑓Q𝑤Q))
15 elprnq 10005 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐵P𝑔𝐵) → 𝑔Q)
1615anim1i 593 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐵P𝑔𝐵) ∧ 𝑣Q) → (𝑔Q𝑣Q))
17 ltsonq 9983 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 <Q Or Q
18 so2nr 5211 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (( <Q Or Q ∧ (𝑓Q𝑤Q)) → ¬ (𝑓 <Q 𝑤𝑤 <Q 𝑓))
1917, 18mpan 708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑓Q𝑤Q) → ¬ (𝑓 <Q 𝑤𝑤 <Q 𝑓))
2019ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑓Q𝑤Q) ∧ (𝑔Q𝑣Q)) ∧ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)) → ¬ (𝑓 <Q 𝑤𝑤 <Q 𝑓))
21 simpr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑔Q𝑣Q) → 𝑣Q)
22 simpl 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑓Q𝑤Q) → 𝑓Q)
2321, 22anim12i 591 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝑔Q𝑣Q) ∧ (𝑓Q𝑤Q)) → (𝑣Q𝑓Q))
2423ancoms 468 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑓Q𝑤Q) ∧ (𝑔Q𝑣Q)) → (𝑣Q𝑓Q))
25 vex 3343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 𝑤 ∈ V
26 vex 3343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 𝑣 ∈ V
27 genpnnp.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑧Q → (𝑥 <Q 𝑦 ↔ (𝑧𝐺𝑥) <Q (𝑧𝐺𝑦)))
28 vex 3343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 𝑓 ∈ V
29 genpnnp.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑥𝐺𝑦) = (𝑦𝐺𝑥)
30 vex 3343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 𝑔 ∈ V
3125, 26, 27, 28, 29, 30caovord3 7012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝑣Q𝑓Q) ∧ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)) → (𝑤 <Q 𝑓𝑔 <Q 𝑣))
3231anbi2d 742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑣Q𝑓Q) ∧ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)) → ((𝑓 <Q 𝑤𝑤 <Q 𝑓) ↔ (𝑓 <Q 𝑤𝑔 <Q 𝑣)))
3324, 32sylan 489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑓Q𝑤Q) ∧ (𝑔Q𝑣Q)) ∧ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)) → ((𝑓 <Q 𝑤𝑤 <Q 𝑓) ↔ (𝑓 <Q 𝑤𝑔 <Q 𝑣)))
3420, 33mtbid 313 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑓Q𝑤Q) ∧ (𝑔Q𝑣Q)) ∧ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)) → ¬ (𝑓 <Q 𝑤𝑔 <Q 𝑣))
3534ex 449 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑓Q𝑤Q) ∧ (𝑔Q𝑣Q)) → ((𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔) → ¬ (𝑓 <Q 𝑤𝑔 <Q 𝑣)))
3635con2d 129 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑓Q𝑤Q) ∧ (𝑔Q𝑣Q)) → ((𝑓 <Q 𝑤𝑔 <Q 𝑣) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)))
3714, 16, 36syl2an 495 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐴P𝑓𝐴) ∧ 𝑤Q) ∧ ((𝐵P𝑔𝐵) ∧ 𝑣Q)) → ((𝑓 <Q 𝑤𝑔 <Q 𝑣) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)))
3812, 37syld 47 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐴P𝑓𝐴) ∧ 𝑤Q) ∧ ((𝐵P𝑔𝐵) ∧ 𝑣Q)) → ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)))
3938an4s 904 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐴P𝑓𝐴) ∧ (𝐵P𝑔𝐵)) ∧ (𝑤Q𝑣Q)) → ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)))
4039ex 449 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴P𝑓𝐴) ∧ (𝐵P𝑔𝐵)) → ((𝑤Q𝑣Q) → ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔))))
4140an4s 904 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴P𝐵P) ∧ (𝑓𝐴𝑔𝐵)) → ((𝑤Q𝑣Q) → ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔))))
4241ex 449 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴P𝐵P) → ((𝑓𝐴𝑔𝐵) → ((𝑤Q𝑣Q) → ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)))))
4342com24 95 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴P𝐵P) → ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) → ((𝑤Q𝑣Q) → ((𝑓𝐴𝑔𝐵) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)))))
4443imp32 448 . . . . . . . . . 10 (((𝐴P𝐵P) ∧ ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) ∧ (𝑤Q𝑣Q))) → ((𝑓𝐴𝑔𝐵) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)))
4544ralrimivv 3108 . . . . . . . . 9 (((𝐴P𝐵P) ∧ ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) ∧ (𝑤Q𝑣Q))) → ∀𝑓𝐴𝑔𝐵 ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔))
46 ralnex 3130 . . . . . . . . . . 11 (∀𝑔𝐵 ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔) ↔ ¬ ∃𝑔𝐵 (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔))
4746ralbii 3118 . . . . . . . . . 10 (∀𝑓𝐴𝑔𝐵 ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔) ↔ ∀𝑓𝐴 ¬ ∃𝑔𝐵 (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔))
48 ralnex 3130 . . . . . . . . . 10 (∀𝑓𝐴 ¬ ∃𝑔𝐵 (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔) ↔ ¬ ∃𝑓𝐴𝑔𝐵 (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔))
4947, 48bitri 264 . . . . . . . . 9 (∀𝑓𝐴𝑔𝐵 ¬ (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔) ↔ ¬ ∃𝑓𝐴𝑔𝐵 (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔))
5045, 49sylib 208 . . . . . . . 8 (((𝐴P𝐵P) ∧ ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) ∧ (𝑤Q𝑣Q))) → ¬ ∃𝑓𝐴𝑔𝐵 (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔))
51 genp.1 . . . . . . . . . 10 𝐹 = (𝑤P, 𝑣P ↦ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑤𝑧𝑣 𝑥 = (𝑦𝐺𝑧)})
52 genp.2 . . . . . . . . . 10 ((𝑦Q𝑧Q) → (𝑦𝐺𝑧) ∈ Q)
5351, 52genpelv 10014 . . . . . . . . 9 ((𝐴P𝐵P) → ((𝑤𝐺𝑣) ∈ (𝐴𝐹𝐵) ↔ ∃𝑓𝐴𝑔𝐵 (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)))
5453adantr 472 . . . . . . . 8 (((𝐴P𝐵P) ∧ ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) ∧ (𝑤Q𝑣Q))) → ((𝑤𝐺𝑣) ∈ (𝐴𝐹𝐵) ↔ ∃𝑓𝐴𝑔𝐵 (𝑤𝐺𝑣) = (𝑓𝐺𝑔)))
5550, 54mtbird 314 . . . . . . 7 (((𝐴P𝐵P) ∧ ((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) ∧ (𝑤Q𝑣Q))) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) ∈ (𝐴𝐹𝐵))
5655expcom 450 . . . . . 6 (((¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵) ∧ (𝑤Q𝑣Q)) → ((𝐴P𝐵P) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) ∈ (𝐴𝐹𝐵)))
5756ancoms 468 . . . . 5 (((𝑤Q𝑣Q) ∧ (¬ 𝑤𝐴 ∧ ¬ 𝑣𝐵)) → ((𝐴P𝐵P) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) ∈ (𝐴𝐹𝐵)))
5857an4s 904 . . . 4 (((𝑤Q ∧ ¬ 𝑤𝐴) ∧ (𝑣Q ∧ ¬ 𝑣𝐵)) → ((𝐴P𝐵P) → ¬ (𝑤𝐺𝑣) ∈ (𝐴𝐹𝐵)))
5952caovcl 6993 . . . . . 6 ((𝑤Q𝑣Q) → (𝑤𝐺𝑣) ∈ Q)
60 eleq2 2828 . . . . . . . 8 ((𝐴𝐹𝐵) = Q → ((𝑤𝐺𝑣) ∈ (𝐴𝐹𝐵) ↔ (𝑤𝐺𝑣) ∈ Q))
6160biimprcd 240 . . . . . . 7 ((𝑤𝐺𝑣) ∈ Q → ((𝐴𝐹𝐵) = Q → (𝑤𝐺𝑣) ∈ (𝐴𝐹𝐵)))
6261con3d 148 . . . . . 6 ((𝑤𝐺𝑣) ∈ Q → (¬ (𝑤𝐺𝑣) ∈ (𝐴𝐹𝐵) → ¬ (𝐴𝐹𝐵) = Q))
6359, 62syl 17 . . . . 5 ((𝑤Q𝑣Q) → (¬ (𝑤𝐺𝑣) ∈ (𝐴𝐹𝐵) → ¬ (𝐴𝐹𝐵) = Q))
6463ad2ant2r 800 . . . 4 (((𝑤Q ∧ ¬ 𝑤𝐴) ∧ (𝑣Q ∧ ¬ 𝑣𝐵)) → (¬ (𝑤𝐺𝑣) ∈ (𝐴𝐹𝐵) → ¬ (𝐴𝐹𝐵) = Q))
6558, 64syldc 48 . . 3 ((𝐴P𝐵P) → (((𝑤Q ∧ ¬ 𝑤𝐴) ∧ (𝑣Q ∧ ¬ 𝑣𝐵)) → ¬ (𝐴𝐹𝐵) = Q))
6665exlimdvv 2011 . 2 ((𝐴P𝐵P) → (∃𝑤𝑣((𝑤Q ∧ ¬ 𝑤𝐴) ∧ (𝑣Q ∧ ¬ 𝑣𝐵)) → ¬ (𝐴𝐹𝐵) = Q))
679, 66mpd 15 1 ((𝐴P𝐵P) → ¬ (𝐴𝐹𝐵) = Q)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   = wceq 1632  ∃wex 1853   ∈ wcel 2139  {cab 2746  ∀wral 3050  ∃wrex 3051   ⊊ wpss 3716   class class class wbr 4804   Or wor 5186  (class class class)co 6813   ↦ cmpt2 6815  Qcnq 9866
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