MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  vitalilem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem vitalilem1 23596
Description: Lemma for vitali 23601. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jun-2014.) (Proof shortened by AV, 1-May-2021.)
Hypothesis
Ref Expression
vitali.1 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑦 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑥𝑦) ∈ ℚ)}
Assertion
Ref Expression
vitalilem1 Er (0[,]1)
Distinct variable group:   𝑥,𝑦,

Proof of Theorem vitalilem1
Dummy variables 𝑣 𝑤 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 vitali.1 . . 3 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑦 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑥𝑦) ∈ ℚ)}
21relopabi 5401 . 2 Rel
3 simplr 809 . . . 4 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → 𝑣 ∈ (0[,]1))
4 simpll 807 . . . 4 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → 𝑢 ∈ (0[,]1))
5 unitssre 12532 . . . . . . . . 9 (0[,]1) ⊆ ℝ
65sseli 3740 . . . . . . . 8 (𝑢 ∈ (0[,]1) → 𝑢 ∈ ℝ)
76recnd 10280 . . . . . . 7 (𝑢 ∈ (0[,]1) → 𝑢 ∈ ℂ)
87ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → 𝑢 ∈ ℂ)
95sseli 3740 . . . . . . . 8 (𝑣 ∈ (0[,]1) → 𝑣 ∈ ℝ)
109recnd 10280 . . . . . . 7 (𝑣 ∈ (0[,]1) → 𝑣 ∈ ℂ)
1110ad2antlr 765 . . . . . 6 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → 𝑣 ∈ ℂ)
128, 11negsubdi2d 10620 . . . . 5 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → -(𝑢𝑣) = (𝑣𝑢))
13 qnegcl 12018 . . . . . 6 ((𝑢𝑣) ∈ ℚ → -(𝑢𝑣) ∈ ℚ)
1413adantl 473 . . . . 5 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → -(𝑢𝑣) ∈ ℚ)
1512, 14eqeltrrd 2840 . . . 4 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → (𝑣𝑢) ∈ ℚ)
163, 4, 15jca31 558 . . 3 (((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ) → ((𝑣 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑣𝑢) ∈ ℚ))
17 oveq12 6823 . . . . 5 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑣) → (𝑥𝑦) = (𝑢𝑣))
1817eleq1d 2824 . . . 4 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑣) → ((𝑥𝑦) ∈ ℚ ↔ (𝑢𝑣) ∈ ℚ))
1918, 1brab2a 5351 . . 3 (𝑢 𝑣 ↔ ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ))
20 oveq12 6823 . . . . 5 ((𝑥 = 𝑣𝑦 = 𝑢) → (𝑥𝑦) = (𝑣𝑢))
2120eleq1d 2824 . . . 4 ((𝑥 = 𝑣𝑦 = 𝑢) → ((𝑥𝑦) ∈ ℚ ↔ (𝑣𝑢) ∈ ℚ))
2221, 1brab2a 5351 . . 3 (𝑣 𝑢 ↔ ((𝑣 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑣𝑢) ∈ ℚ))
2316, 19, 223imtr4i 281 . 2 (𝑢 𝑣𝑣 𝑢)
24 simpl 474 . . . . . . 7 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑢 𝑣)
2524, 19sylib 208 . . . . . 6 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑣) ∈ ℚ))
2625simpld 477 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → (𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑣 ∈ (0[,]1)))
2726simpld 477 . . . 4 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑢 ∈ (0[,]1))
28 simpr 479 . . . . . . 7 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑣 𝑤)
29 oveq12 6823 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑣𝑦 = 𝑤) → (𝑥𝑦) = (𝑣𝑤))
3029eleq1d 2824 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑣𝑦 = 𝑤) → ((𝑥𝑦) ∈ ℚ ↔ (𝑣𝑤) ∈ ℚ))
3130, 1brab2a 5351 . . . . . . 7 (𝑣 𝑤 ↔ ((𝑣 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑤 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑣𝑤) ∈ ℚ))
3228, 31sylib 208 . . . . . 6 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → ((𝑣 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑤 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑣𝑤) ∈ ℚ))
3332simpld 477 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → (𝑣 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑤 ∈ (0[,]1)))
3433simprd 482 . . . 4 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑤 ∈ (0[,]1))
3527, 34jca 555 . . 3 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → (𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑤 ∈ (0[,]1)))
3627, 7syl 17 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑢 ∈ ℂ)
3725, 11syl 17 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑣 ∈ ℂ)
385, 34sseldi 3742 . . . . . 6 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑤 ∈ ℝ)
3938recnd 10280 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑤 ∈ ℂ)
4036, 37, 39npncand 10628 . . . 4 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → ((𝑢𝑣) + (𝑣𝑤)) = (𝑢𝑤))
4125simprd 482 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → (𝑢𝑣) ∈ ℚ)
4232simprd 482 . . . . 5 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → (𝑣𝑤) ∈ ℚ)
43 qaddcl 12017 . . . . 5 (((𝑢𝑣) ∈ ℚ ∧ (𝑣𝑤) ∈ ℚ) → ((𝑢𝑣) + (𝑣𝑤)) ∈ ℚ)
4441, 42, 43syl2anc 696 . . . 4 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → ((𝑢𝑣) + (𝑣𝑤)) ∈ ℚ)
4540, 44eqeltrrd 2840 . . 3 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → (𝑢𝑤) ∈ ℚ)
46 oveq12 6823 . . . . 5 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑤) → (𝑥𝑦) = (𝑢𝑤))
4746eleq1d 2824 . . . 4 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑤) → ((𝑥𝑦) ∈ ℚ ↔ (𝑢𝑤) ∈ ℚ))
4847, 1brab2a 5351 . . 3 (𝑢 𝑤 ↔ ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑤 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑤) ∈ ℚ))
4935, 45, 48sylanbrc 701 . 2 ((𝑢 𝑣𝑣 𝑤) → 𝑢 𝑤)
507subidd 10592 . . . . . 6 (𝑢 ∈ (0[,]1) → (𝑢𝑢) = 0)
51 0z 11600 . . . . . . 7 0 ∈ ℤ
52 zq 12007 . . . . . . 7 (0 ∈ ℤ → 0 ∈ ℚ)
5351, 52ax-mp 5 . . . . . 6 0 ∈ ℚ
5450, 53syl6eqel 2847 . . . . 5 (𝑢 ∈ (0[,]1) → (𝑢𝑢) ∈ ℚ)
5554adantr 472 . . . 4 ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) → (𝑢𝑢) ∈ ℚ)
5655pm4.71i 667 . . 3 ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) ↔ ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑢) ∈ ℚ))
57 pm4.24 678 . . 3 (𝑢 ∈ (0[,]1) ↔ (𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)))
58 oveq12 6823 . . . . 5 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑢) → (𝑥𝑦) = (𝑢𝑢))
5958eleq1d 2824 . . . 4 ((𝑥 = 𝑢𝑦 = 𝑢) → ((𝑥𝑦) ∈ ℚ ↔ (𝑢𝑢) ∈ ℚ))
6059, 1brab2a 5351 . . 3 (𝑢 𝑢 ↔ ((𝑢 ∈ (0[,]1) ∧ 𝑢 ∈ (0[,]1)) ∧ (𝑢𝑢) ∈ ℚ))
6156, 57, 603bitr4i 292 . 2 (𝑢 ∈ (0[,]1) ↔ 𝑢 𝑢)
622, 23, 49, 61iseri 7940 1 Er (0[,]1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wa 383   = wceq 1632  wcel 2139   class class class wbr 4804  {copab 4864  (class class class)co 6814   Er wer 7910  cc 10146  cr 10147  0cc0 10148  1c1 10149   + caddc 10151  cmin 10478  -cneg 10479  cz 11589  cq 12001  [,]cicc 12391
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-om 7232  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-er 7913  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-div 10897  df-nn 11233  df-n0 11505  df-z 11590  df-q 12002  df-icc 12395
This theorem is referenced by:  vitalilem2  23597  vitalilem3  23598  vitalilem5  23600  vitali  23601
  Copyright terms: Public domain W3C validator