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Theorem rrx2plordso

Description: The lexicographical ordering for points in the two dimensional Euclidean plane is a strict total ordering. (Contributed by AV, 12-Mar-2023)

Ref Expression
Hypotheses rrx2plord.o ⊢ O = x y | x ∈ R ∧ y ∈ R ∧ x ⁡ 0 < y ⁡ 0 ∨ x ⁡ 0 = y ⁡ 0 ∧ x ⁡ 1 < y ⁡ 1
rrx2plord2.r ⊢ R = ℝ 0 ..^ 2
Assertion rrx2plordso ⊢ O Or R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rrx2plord.o ⊢ O = x y | x ∈ R ∧ y ∈ R ∧ x ⁡ 0 < y ⁡ 0 ∨ x ⁡ 0 = y ⁡ 0 ∧ x ⁡ 1 < y ⁡ 1
2 rrx2plord2.r ⊢ R = ℝ 0 ..^ 2
3 ltso ⊢ < Or ℝ
4 eqid ⊢ x y | x ∈ ℝ 2 ∧ y ∈ ℝ 2 ∧ 1 st ⁡ x < 1 st ⁡ y ∨ 1 st ⁡ x = 1 st ⁡ y ∧ 2 nd ⁡ x < 2 nd ⁡ y = x y | x ∈ ℝ 2 ∧ y ∈ ℝ 2 ∧ 1 st ⁡ x < 1 st ⁡ y ∨ 1 st ⁡ x = 1 st ⁡ y ∧ 2 nd ⁡ x < 2 nd ⁡ y
5 4 soxp ⊢ < Or ℝ ∧ < Or ℝ → x y | x ∈ ℝ 2 ∧ y ∈ ℝ 2 ∧ 1 st ⁡ x < 1 st ⁡ y ∨ 1 st ⁡ x = 1 st ⁡ y ∧ 2 nd ⁡ x < 2 nd ⁡ y Or ℝ 2
6 3 3 5 mp2an ⊢ x y | x ∈ ℝ 2 ∧ y ∈ ℝ 2 ∧ 1 st ⁡ x < 1 st ⁡ y ∨ 1 st ⁡ x = 1 st ⁡ y ∧ 2 nd ⁡ x < 2 nd ⁡ y Or ℝ 2
7 eqid ⊢ x ∈ ℝ , y ∈ ℝ ⟼ ⟨“ xy ”⟩ = x ∈ ℝ , y ∈ ℝ ⟼ ⟨“ xy ”⟩
8 1 2 7 4 rrx2plordisom ⊢ x ∈ ℝ , y ∈ ℝ ⟼ ⟨“ xy ”⟩ Isom x y | x ∈ ℝ 2 ∧ y ∈ ℝ 2 ∧ 1 st ⁡ x < 1 st ⁡ y ∨ 1 st ⁡ x = 1 st ⁡ y ∧ 2 nd ⁡ x < 2 nd ⁡ y , O ℝ 2 R
9 isoso ⊢ x ∈ ℝ , y ∈ ℝ ⟼ ⟨“ xy ”⟩ Isom x y | x ∈ ℝ 2 ∧ y ∈ ℝ 2 ∧ 1 st ⁡ x < 1 st ⁡ y ∨ 1 st ⁡ x = 1 st ⁡ y ∧ 2 nd ⁡ x < 2 nd ⁡ y , O ℝ 2 R → x y | x ∈ ℝ 2 ∧ y ∈ ℝ 2 ∧ 1 st ⁡ x < 1 st ⁡ y ∨ 1 st ⁡ x = 1 st ⁡ y ∧ 2 nd ⁡ x < 2 nd ⁡ y Or ℝ 2 ↔ O Or R
10 8 9 ax-mp ⊢ x y | x ∈ ℝ 2 ∧ y ∈ ℝ 2 ∧ 1 st ⁡ x < 1 st ⁡ y ∨ 1 st ⁡ x = 1 st ⁡ y ∧ 2 nd ⁡ x < 2 nd ⁡ y Or ℝ 2 ↔ O Or R
11 6 10 mpbi ⊢ O Or R