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Theorem rrx2plord2

Description: The lexicographical ordering for points in the two dimensional Euclidean plane: if the first coordinates of two points are equal, a point is less than another point iff the second coordinate of the point is less than the second coordinate of the other point. (Contributed by AV, 12-Mar-2023)

Ref Expression
Hypotheses rrx2plord.o ⊢ O = x y | x ∈ R ∧ y ∈ R ∧ x ⁡ 1 < y ⁡ 1 ∨ x ⁡ 1 = y ⁡ 1 ∧ x ⁡ 2 < y ⁡ 2
rrx2plord2.r ⊢ R = ℝ 1 2
Assertion rrx2plord2 ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R ∧ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X O Y ↔ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rrx2plord.o ⊢ O = x y | x ∈ R ∧ y ∈ R ∧ x ⁡ 1 < y ⁡ 1 ∨ x ⁡ 1 = y ⁡ 1 ∧ x ⁡ 2 < y ⁡ 2
2 rrx2plord2.r ⊢ R = ℝ 1 2
3 1 rrx2plord ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R → X O Y ↔ X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 ∨ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 ∧ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
4 3 3adant3 ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R ∧ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X O Y ↔ X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 ∨ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 ∧ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
5 eqid ⊢ 1 2 = 1 2
6 5 2 rrx2pxel ⊢ X ∈ R → X ⁡ 1 ∈ ℝ
7 6 adantr ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R → X ⁡ 1 ∈ ℝ
8 ltne ⊢ X ⁡ 1 ∈ ℝ ∧ X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 → Y ⁡ 1 ≠ X ⁡ 1
9 8 necomd ⊢ X ⁡ 1 ∈ ℝ ∧ X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 → X ⁡ 1 ≠ Y ⁡ 1
10 7 9 sylan ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R ∧ X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 → X ⁡ 1 ≠ Y ⁡ 1
11 10 ex ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R → X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 → X ⁡ 1 ≠ Y ⁡ 1
12 eqneqall ⊢ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X ⁡ 1 ≠ Y ⁡ 1 → X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
13 11 12 syl9 ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R → X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 → X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
14 13 3impia ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R ∧ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 → X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
15 14 com12 ⊢ X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 → X ∈ R ∧ Y ∈ R ∧ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
16 simpr ⊢ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 ∧ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2 → X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
17 16 a1d ⊢ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 ∧ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2 → X ∈ R ∧ Y ∈ R ∧ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
18 15 17 jaoi ⊢ X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 ∨ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 ∧ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2 → X ∈ R ∧ Y ∈ R ∧ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
19 18 com12 ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R ∧ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 ∨ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 ∧ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2 → X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
20 olc ⊢ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 ∧ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2 → X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 ∨ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 ∧ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
21 20 ex ⊢ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X ⁡ 2 < Y ⁡ 2 → X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 ∨ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 ∧ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
22 21 3ad2ant3 ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R ∧ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X ⁡ 2 < Y ⁡ 2 → X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 ∨ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 ∧ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
23 19 22 impbid ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R ∧ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X ⁡ 1 < Y ⁡ 1 ∨ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 ∧ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2 ↔ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2
24 4 23 bitrd ⊢ X ∈ R ∧ Y ∈ R ∧ X ⁡ 1 = Y ⁡ 1 → X O Y ↔ X ⁡ 2 < Y ⁡ 2