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Theorem addcuts2

Description: Show that the cut involved in surreal addition is legitimate. (Contributed by Scott Fenton, 8-Mar-2025)

Ref Expression
Hypotheses addcuts.1 ⊢ φ → X ∈ No
addcuts.2 ⊢ φ → Y ∈ No
Assertion addcuts2 ⊢ φ → p | ∃ l ∈ L ⁡ X p = l + s Y ∪ q | ∃ m ∈ L ⁡ Y q = X + s m ≪ s w | ∃ r ∈ R ⁡ X w = r + s Y ∪ t | ∃ s ∈ R ⁡ Y t = X + s s

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 addcuts.1 ⊢ φ → X ∈ No
2 addcuts.2 ⊢ φ → Y ∈ No
3 1 2 addcuts ⊢ φ → X + s Y ∈ No ∧ p | ∃ l ∈ L ⁡ X p = l + s Y ∪ q | ∃ m ∈ L ⁡ Y q = X + s m ≪ s X + s Y ∧ X + s Y ≪ s w | ∃ r ∈ R ⁡ X w = r + s Y ∪ t | ∃ s ∈ R ⁡ Y t = X + s s
4 3anass ⊢ X + s Y ∈ No ∧ p | ∃ l ∈ L ⁡ X p = l + s Y ∪ q | ∃ m ∈ L ⁡ Y q = X + s m ≪ s X + s Y ∧ X + s Y ≪ s w | ∃ r ∈ R ⁡ X w = r + s Y ∪ t | ∃ s ∈ R ⁡ Y t = X + s s ↔ X + s Y ∈ No ∧ p | ∃ l ∈ L ⁡ X p = l + s Y ∪ q | ∃ m ∈ L ⁡ Y q = X + s m ≪ s X + s Y ∧ X + s Y ≪ s w | ∃ r ∈ R ⁡ X w = r + s Y ∪ t | ∃ s ∈ R ⁡ Y t = X + s s
5 3 4 sylib ⊢ φ → X + s Y ∈ No ∧ p | ∃ l ∈ L ⁡ X p = l + s Y ∪ q | ∃ m ∈ L ⁡ Y q = X + s m ≪ s X + s Y ∧ X + s Y ≪ s w | ∃ r ∈ R ⁡ X w = r + s Y ∪ t | ∃ s ∈ R ⁡ Y t = X + s s
6 5 simprd ⊢ φ → p | ∃ l ∈ L ⁡ X p = l + s Y ∪ q | ∃ m ∈ L ⁡ Y q = X + s m ≪ s X + s Y ∧ X + s Y ≪ s w | ∃ r ∈ R ⁡ X w = r + s Y ∪ t | ∃ s ∈ R ⁡ Y t = X + s s
7 ovex ⊢ X + s Y ∈ V
8 7 snnz ⊢ X + s Y ≠ ∅
9 sltstr ⊢ p | ∃ l ∈ L ⁡ X p = l + s Y ∪ q | ∃ m ∈ L ⁡ Y q = X + s m ≪ s X + s Y ∧ X + s Y ≪ s w | ∃ r ∈ R ⁡ X w = r + s Y ∪ t | ∃ s ∈ R ⁡ Y t = X + s s ∧ X + s Y ≠ ∅ → p | ∃ l ∈ L ⁡ X p = l + s Y ∪ q | ∃ m ∈ L ⁡ Y q = X + s m ≪ s w | ∃ r ∈ R ⁡ X w = r + s Y ∪ t | ∃ s ∈ R ⁡ Y t = X + s s
10 8 9 mp3an3 ⊢ p | ∃ l ∈ L ⁡ X p = l + s Y ∪ q | ∃ m ∈ L ⁡ Y q = X + s m ≪ s X + s Y ∧ X + s Y ≪ s w | ∃ r ∈ R ⁡ X w = r + s Y ∪ t | ∃ s ∈ R ⁡ Y t = X + s s → p | ∃ l ∈ L ⁡ X p = l + s Y ∪ q | ∃ m ∈ L ⁡ Y q = X + s m ≪ s w | ∃ r ∈ R ⁡ X w = r + s Y ∪ t | ∃ s ∈ R ⁡ Y t = X + s s
11 6 10 syl ⊢ φ → p | ∃ l ∈ L ⁡ X p = l + s Y ∪ q | ∃ m ∈ L ⁡ Y q = X + s m ≪ s w | ∃ r ∈ R ⁡ X w = r + s Y ∪ t | ∃ s ∈ R ⁡ Y t = X + s s