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Theorem legval

Description: Value of the less-than relationship. (Contributed by Thierry Arnoux, 21-Jun-2019)

Ref Expression
Hypotheses legval.p ⊢ P = Base G
legval.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
legval.i ⊢ I = Itv ⁡ G
legval.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ 𝒢 ⁡ G
legval.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
Assertion legval ⊢ φ → ≤ ˙ = e f | ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 legval.p ⊢ P = Base G
2 legval.d ⊢ - ˙ = dist ⁡ G
3 legval.i ⊢ I = Itv ⁡ G
4 legval.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ 𝒢 ⁡ G
5 legval.g ⊢ φ → G ∈ 𝒢 Tarski
6 elex ⊢ G ∈ 𝒢 Tarski → G ∈ V
7 simp1 ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → p = P
8 7 eqcomd ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → P = p
9 simp2 ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → d = - ˙
10 9 eqcomd ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → - ˙ = d
11 10 oveqd ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → x - ˙ y = x d y
12 11 eqeq2d ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → f = x - ˙ y ↔ f = x d y
13 simp3 ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → i = I
14 13 eqcomd ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → I = i
15 14 oveqd ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → x I y = x i y
16 15 eleq2d ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → z ∈ x I y ↔ z ∈ x i y
17 10 oveqd ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → x - ˙ z = x d z
18 17 eqeq2d ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → e = x - ˙ z ↔ e = x d z
19 16 18 anbi12d ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ↔ z ∈ x i y ∧ e = x d z
20 8 19 rexeqbidv ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ↔ ∃ z ∈ p z ∈ x i y ∧ e = x d z
21 12 20 anbi12d ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ↔ f = x d y ∧ ∃ z ∈ p z ∈ x i y ∧ e = x d z
22 8 21 rexeqbidv ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ↔ ∃ y ∈ p f = x d y ∧ ∃ z ∈ p z ∈ x i y ∧ e = x d z
23 8 22 rexeqbidv ⊢ p = P ∧ d = - ˙ ∧ i = I → ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ↔ ∃ x ∈ p ∃ y ∈ p f = x d y ∧ ∃ z ∈ p z ∈ x i y ∧ e = x d z
24 1 2 3 23 sbcie3s ⊢ g = G → [˙Base g / p]˙ [˙ dist ⁡ g / d]˙ [˙ Itv ⁡ g / i]˙ ∃ x ∈ p ∃ y ∈ p f = x d y ∧ ∃ z ∈ p z ∈ x i y ∧ e = x d z ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z
25 24 opabbidv ⊢ g = G → e f | [˙Base g / p]˙ [˙ dist ⁡ g / d]˙ [˙ Itv ⁡ g / i]˙ ∃ x ∈ p ∃ y ∈ p f = x d y ∧ ∃ z ∈ p z ∈ x i y ∧ e = x d z = e f | ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z
26 df-leg ⊢ ≤ 𝒢 = g ∈ V ⟼ e f | [˙Base g / p]˙ [˙ dist ⁡ g / d]˙ [˙ Itv ⁡ g / i]˙ ∃ x ∈ p ∃ y ∈ p f = x d y ∧ ∃ z ∈ p z ∈ x i y ∧ e = x d z
27 2 fvexi ⊢ - ˙ ∈ V
28 27 imaex ⊢ - ˙ P × P ∈ V
29 p0ex ⊢ ∅ ∈ V
30 28 29 unex ⊢ - ˙ P × P ∪ ∅ ∈ V
31 30 a1i ⊢ ⊤ → - ˙ P × P ∪ ∅ ∈ V
32 simprr ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ∧ d ∈ P ∧ d ∈ x I y ∧ e = x - ˙ d → e = x - ˙ d
33 ovima0 ⊢ x ∈ P ∧ d ∈ P → x - ˙ d ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
34 33 ad5ant14 ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ∧ d ∈ P ∧ d ∈ x I y ∧ e = x - ˙ d → x - ˙ d ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
35 32 34 eqeltrd ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ∧ d ∈ P ∧ d ∈ x I y ∧ e = x - ˙ d → e ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
36 simpllr ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ∧ d ∈ P ∧ d ∈ x I y ∧ e = x - ˙ d → f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z
37 36 simpld ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ∧ d ∈ P ∧ d ∈ x I y ∧ e = x - ˙ d → f = x - ˙ y
38 ovima0 ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P → x - ˙ y ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
39 38 ad3antrrr ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ∧ d ∈ P ∧ d ∈ x I y ∧ e = x - ˙ d → x - ˙ y ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
40 37 39 eqeltrd ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ∧ d ∈ P ∧ d ∈ x I y ∧ e = x - ˙ d → f ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
41 35 40 jca ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ∧ d ∈ P ∧ d ∈ x I y ∧ e = x - ˙ d → e ∈ - ˙ P × P ∪ ∅ ∧ f ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
42 simprr ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z → ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z
43 eleq1w ⊢ z = d → z ∈ x I y ↔ d ∈ x I y
44 oveq2 ⊢ z = d → x - ˙ z = x - ˙ d
45 44 eqeq2d ⊢ z = d → e = x - ˙ z ↔ e = x - ˙ d
46 43 45 anbi12d ⊢ z = d → z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ↔ d ∈ x I y ∧ e = x - ˙ d
47 46 cbvrexvw ⊢ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ↔ ∃ d ∈ P d ∈ x I y ∧ e = x - ˙ d
48 42 47 sylib ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z → ∃ d ∈ P d ∈ x I y ∧ e = x - ˙ d
49 41 48 r19.29a ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P ∧ f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z → e ∈ - ˙ P × P ∪ ∅ ∧ f ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
50 49 ex ⊢ x ∈ P ∧ y ∈ P → f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z → e ∈ - ˙ P × P ∪ ∅ ∧ f ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
51 50 rexlimivv ⊢ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z → e ∈ - ˙ P × P ∪ ∅ ∧ f ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
52 51 adantl ⊢ ⊤ ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z → e ∈ - ˙ P × P ∪ ∅ ∧ f ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
53 52 simpld ⊢ ⊤ ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z → e ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
54 52 simprd ⊢ ⊤ ∧ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z → f ∈ - ˙ P × P ∪ ∅
55 31 31 53 54 opabex2 ⊢ ⊤ → e f | ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ∈ V
56 55 mptru ⊢ e f | ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z ∈ V
57 25 26 56 fvmpt ⊢ G ∈ V → ≤ 𝒢 ⁡ G = e f | ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z
58 5 6 57 3syl ⊢ φ → ≤ 𝒢 ⁡ G = e f | ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z
59 4 58 eqtrid ⊢ φ → ≤ ˙ = e f | ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P f = x - ˙ y ∧ ∃ z ∈ P z ∈ x I y ∧ e = x - ˙ z