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Theorem xpsle

Description: Value of the ordering in a binary structure product. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Aug-2015)

Ref Expression
Hypotheses xpsle.t T = R × 𝑠 S
xpsle.x X = Base R
xpsle.y Y = Base S
xpsle.1 φ R V
xpsle.2 φ S W
xpsle.p ˙ = T
xpsle.m M = R
xpsle.n N = S
xpsle.3 φ A X
xpsle.4 φ B Y
xpsle.5 φ C X
xpsle.6 φ D Y
Assertion xpsle φ A B ˙ C D A M C B N D

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 xpsle.t T = R × 𝑠 S
2 xpsle.x X = Base R
3 xpsle.y Y = Base S
4 xpsle.1 φ R V
5 xpsle.2 φ S W
6 xpsle.p ˙ = T
7 xpsle.m M = R
8 xpsle.n N = S
9 xpsle.3 φ A X
10 xpsle.4 φ B Y
11 xpsle.5 φ C X
12 xpsle.6 φ D Y
13 df-ov A x X , y Y x 1 𝑜 y B = x X , y Y x 1 𝑜 y A B
14 eqid x X , y Y x 1 𝑜 y = x X , y Y x 1 𝑜 y
15 14 xpsfval A X B Y A x X , y Y x 1 𝑜 y B = A 1 𝑜 B
16 9 10 15 syl2anc φ A x X , y Y x 1 𝑜 y B = A 1 𝑜 B
17 13 16 eqtr3id φ x X , y Y x 1 𝑜 y A B = A 1 𝑜 B
18 9 10 opelxpd φ A B X × Y
19 14 xpsff1o2 x X , y Y x 1 𝑜 y : X × Y 1-1 onto ran x X , y Y x 1 𝑜 y
20 f1of x X , y Y x 1 𝑜 y : X × Y 1-1 onto ran x X , y Y x 1 𝑜 y x X , y Y x 1 𝑜 y : X × Y ran x X , y Y x 1 𝑜 y
21 19 20 ax-mp x X , y Y x 1 𝑜 y : X × Y ran x X , y Y x 1 𝑜 y
22 21 ffvelrni A B X × Y x X , y Y x 1 𝑜 y A B ran x X , y Y x 1 𝑜 y
23 18 22 syl φ x X , y Y x 1 𝑜 y A B ran x X , y Y x 1 𝑜 y
24 17 23 eqeltrrd φ A 1 𝑜 B ran x X , y Y x 1 𝑜 y
25 df-ov C x X , y Y x 1 𝑜 y D = x X , y Y x 1 𝑜 y C D
26 14 xpsfval C X D Y C x X , y Y x 1 𝑜 y D = C 1 𝑜 D
27 11 12 26 syl2anc φ C x X , y Y x 1 𝑜 y D = C 1 𝑜 D
28 25 27 eqtr3id φ x X , y Y x 1 𝑜 y C D = C 1 𝑜 D
29 11 12 opelxpd φ C D X × Y
30 21 ffvelrni C D X × Y x X , y Y x 1 𝑜 y C D ran x X , y Y x 1 𝑜 y
31 29 30 syl φ x X , y Y x 1 𝑜 y C D ran x X , y Y x 1 𝑜 y
32 28 31 eqeltrrd φ C 1 𝑜 D ran x X , y Y x 1 𝑜 y
33 eqid Scalar R = Scalar R
34 eqid Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S = Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S
35 1 2 3 4 5 14 33 34 xpsval φ T = x X , y Y x 1 𝑜 y -1 𝑠 Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S
36 1 2 3 4 5 14 33 34 xpsrnbas φ ran x X , y Y x 1 𝑜 y = Base Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S
37 f1ocnv x X , y Y x 1 𝑜 y : X × Y 1-1 onto ran x X , y Y x 1 𝑜 y x X , y Y x 1 𝑜 y -1 : ran x X , y Y x 1 𝑜 y 1-1 onto X × Y
38 19 37 mp1i φ x X , y Y x 1 𝑜 y -1 : ran x X , y Y x 1 𝑜 y 1-1 onto X × Y
39 f1ofo x X , y Y x 1 𝑜 y -1 : ran x X , y Y x 1 𝑜 y 1-1 onto X × Y x X , y Y x 1 𝑜 y -1 : ran x X , y Y x 1 𝑜 y onto X × Y
40 38 39 syl φ x X , y Y x 1 𝑜 y -1 : ran x X , y Y x 1 𝑜 y onto X × Y
41 ovexd φ Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S V
42 eqid Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S = Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S
43 38 f1olecpbl φ a ran x X , y Y x 1 𝑜 y b ran x X , y Y x 1 𝑜 y c ran x X , y Y x 1 𝑜 y d ran x X , y Y x 1 𝑜 y x X , y Y x 1 𝑜 y -1 a = x X , y Y x 1 𝑜 y -1 c x X , y Y x 1 𝑜 y -1 b = x X , y Y x 1 𝑜 y -1 d a Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S b c Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S d
44 35 36 40 41 6 42 43 imasleval φ A 1 𝑜 B ran x X , y Y x 1 𝑜 y C 1 𝑜 D ran x X , y Y x 1 𝑜 y x X , y Y x 1 𝑜 y -1 A 1 𝑜 B ˙ x X , y Y x 1 𝑜 y -1 C 1 𝑜 D A 1 𝑜 B Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S C 1 𝑜 D
45 24 32 44 mpd3an23 φ x X , y Y x 1 𝑜 y -1 A 1 𝑜 B ˙ x X , y Y x 1 𝑜 y -1 C 1 𝑜 D A 1 𝑜 B Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S C 1 𝑜 D
46 f1ocnvfv x X , y Y x 1 𝑜 y : X × Y 1-1 onto ran x X , y Y x 1 𝑜 y A B X × Y x X , y Y x 1 𝑜 y A B = A 1 𝑜 B x X , y Y x 1 𝑜 y -1 A 1 𝑜 B = A B
47 19 18 46 sylancr φ x X , y Y x 1 𝑜 y A B = A 1 𝑜 B x X , y Y x 1 𝑜 y -1 A 1 𝑜 B = A B
48 17 47 mpd φ x X , y Y x 1 𝑜 y -1 A 1 𝑜 B = A B
49 f1ocnvfv x X , y Y x 1 𝑜 y : X × Y 1-1 onto ran x X , y Y x 1 𝑜 y C D X × Y x X , y Y x 1 𝑜 y C D = C 1 𝑜 D x X , y Y x 1 𝑜 y -1 C 1 𝑜 D = C D
50 19 29 49 sylancr φ x X , y Y x 1 𝑜 y C D = C 1 𝑜 D x X , y Y x 1 𝑜 y -1 C 1 𝑜 D = C D
51 28 50 mpd φ x X , y Y x 1 𝑜 y -1 C 1 𝑜 D = C D
52 48 51 breq12d φ x X , y Y x 1 𝑜 y -1 A 1 𝑜 B ˙ x X , y Y x 1 𝑜 y -1 C 1 𝑜 D A B ˙ C D
53 eqid Base Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S = Base Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S
54 fvexd φ Scalar R V
55 2on 2 𝑜 On
56 55 a1i φ 2 𝑜 On
57 fnpr2o R V S W R 1 𝑜 S Fn 2 𝑜
58 4 5 57 syl2anc φ R 1 𝑜 S Fn 2 𝑜
59 24 36 eleqtrd φ A 1 𝑜 B Base Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S
60 32 36 eleqtrd φ C 1 𝑜 D Base Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S
61 34 53 54 56 58 59 60 42 prdsleval φ A 1 𝑜 B Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S C 1 𝑜 D k 2 𝑜 A 1 𝑜 B k R 1 𝑜 S k C 1 𝑜 D k
62 df2o3 2 𝑜 = 1 𝑜
63 62 raleqi k 2 𝑜 A 1 𝑜 B k R 1 𝑜 S k C 1 𝑜 D k k 1 𝑜 A 1 𝑜 B k R 1 𝑜 S k C 1 𝑜 D k
64 0ex V
65 1oex 1 𝑜 V
66 fveq2 k = A 1 𝑜 B k = A 1 𝑜 B
67 2fveq3 k = R 1 𝑜 S k = R 1 𝑜 S
68 fveq2 k = C 1 𝑜 D k = C 1 𝑜 D
69 66 67 68 breq123d k = A 1 𝑜 B k R 1 𝑜 S k C 1 𝑜 D k A 1 𝑜 B R 1 𝑜 S C 1 𝑜 D
70 fveq2 k = 1 𝑜 A 1 𝑜 B k = A 1 𝑜 B 1 𝑜
71 2fveq3 k = 1 𝑜 R 1 𝑜 S k = R 1 𝑜 S 1 𝑜
72 fveq2 k = 1 𝑜 C 1 𝑜 D k = C 1 𝑜 D 1 𝑜
73 70 71 72 breq123d k = 1 𝑜 A 1 𝑜 B k R 1 𝑜 S k C 1 𝑜 D k A 1 𝑜 B 1 𝑜 R 1 𝑜 S 1 𝑜 C 1 𝑜 D 1 𝑜
74 64 65 69 73 ralpr k 1 𝑜 A 1 𝑜 B k R 1 𝑜 S k C 1 𝑜 D k A 1 𝑜 B R 1 𝑜 S C 1 𝑜 D A 1 𝑜 B 1 𝑜 R 1 𝑜 S 1 𝑜 C 1 𝑜 D 1 𝑜
75 63 74 bitri k 2 𝑜 A 1 𝑜 B k R 1 𝑜 S k C 1 𝑜 D k A 1 𝑜 B R 1 𝑜 S C 1 𝑜 D A 1 𝑜 B 1 𝑜 R 1 𝑜 S 1 𝑜 C 1 𝑜 D 1 𝑜
76 fvpr0o A X A 1 𝑜 B = A
77 9 76 syl φ A 1 𝑜 B = A
78 fvpr0o R V R 1 𝑜 S = R
79 4 78 syl φ R 1 𝑜 S = R
80 79 fveq2d φ R 1 𝑜 S = R
81 80 7 eqtr4di φ R 1 𝑜 S = M
82 fvpr0o C X C 1 𝑜 D = C
83 11 82 syl φ C 1 𝑜 D = C
84 77 81 83 breq123d φ A 1 𝑜 B R 1 𝑜 S C 1 𝑜 D A M C
85 fvpr1o B Y A 1 𝑜 B 1 𝑜 = B
86 10 85 syl φ A 1 𝑜 B 1 𝑜 = B
87 fvpr1o S W R 1 𝑜 S 1 𝑜 = S
88 5 87 syl φ R 1 𝑜 S 1 𝑜 = S
89 88 fveq2d φ R 1 𝑜 S 1 𝑜 = S
90 89 8 eqtr4di φ R 1 𝑜 S 1 𝑜 = N
91 fvpr1o D Y C 1 𝑜 D 1 𝑜 = D
92 12 91 syl φ C 1 𝑜 D 1 𝑜 = D
93 86 90 92 breq123d φ A 1 𝑜 B 1 𝑜 R 1 𝑜 S 1 𝑜 C 1 𝑜 D 1 𝑜 B N D
94 84 93 anbi12d φ A 1 𝑜 B R 1 𝑜 S C 1 𝑜 D A 1 𝑜 B 1 𝑜 R 1 𝑜 S 1 𝑜 C 1 𝑜 D 1 𝑜 A M C B N D
95 75 94 syl5bb φ k 2 𝑜 A 1 𝑜 B k R 1 𝑜 S k C 1 𝑜 D k A M C B N D
96 61 95 bitrd φ A 1 𝑜 B Scalar R 𝑠 R 1 𝑜 S C 1 𝑜 D A M C B N D
97 45 52 96 3bitr3d φ A B ˙ C D A M C B N D