ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  prarloclemarch GIF version

Theorem prarloclemarch 6608
Description: A version of the Archimedean property. This variation is "stronger" than archnqq 6607 in the sense that we provide an integer which is larger than a given rational 𝐴 even after being multiplied by a second rational 𝐵. (Contributed by Jim Kingdon, 30-Nov-2019.)
Assertion
Ref Expression
prarloclemarch ((𝐴Q𝐵Q) → ∃𝑥N 𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Proof of Theorem prarloclemarch
StepHypRef Expression
1 recclnq 6582 . . . 4 (𝐵Q → (*Q𝐵) ∈ Q)
2 mulclnq 6566 . . . 4 ((𝐴Q ∧ (*Q𝐵) ∈ Q) → (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) ∈ Q)
31, 2sylan2 280 . . 3 ((𝐴Q𝐵Q) → (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) ∈ Q)
4 archnqq 6607 . . 3 ((𝐴 ·Q (*Q𝐵)) ∈ Q → ∃𝑥N (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
53, 4syl 14 . 2 ((𝐴Q𝐵Q) → ∃𝑥N (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
6 simpll 495 . . . . . 6 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → 𝐴Q)
7 1pi 6505 . . . . . . . . . . 11 1𝑜N
8 opelxpi 4394 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥N ∧ 1𝑜N) → ⟨𝑥, 1𝑜⟩ ∈ (N × N))
97, 8mpan2 415 . . . . . . . . . 10 (𝑥N → ⟨𝑥, 1𝑜⟩ ∈ (N × N))
10 enqex 6550 . . . . . . . . . . 11 ~Q ∈ V
1110ecelqsi 6183 . . . . . . . . . 10 (⟨𝑥, 1𝑜⟩ ∈ (N × N) → [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ∈ ((N × N) / ~Q ))
129, 11syl 14 . . . . . . . . 9 (𝑥N → [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ∈ ((N × N) / ~Q ))
13 df-nqqs 6538 . . . . . . . . 9 Q = ((N × N) / ~Q )
1412, 13syl6eleqr 2172 . . . . . . . 8 (𝑥N → [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~QQ)
1514adantl 271 . . . . . . 7 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~QQ)
16 simplr 496 . . . . . . 7 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → 𝐵Q)
17 mulclnq 6566 . . . . . . 7 (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~QQ𝐵Q) → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ∈ Q)
1815, 16, 17syl2anc 403 . . . . . 6 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ∈ Q)
1916, 1syl 14 . . . . . 6 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (*Q𝐵) ∈ Q)
20 ltmnqg 6591 . . . . . 6 ((𝐴Q ∧ ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ∈ Q ∧ (*Q𝐵) ∈ Q) → (𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ↔ ((*Q𝐵) ·Q 𝐴) <Q ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵))))
216, 18, 19, 20syl3anc 1169 . . . . 5 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ↔ ((*Q𝐵) ·Q 𝐴) <Q ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵))))
22 mulcomnqg 6573 . . . . . . 7 (((*Q𝐵) ∈ Q𝐴Q) → ((*Q𝐵) ·Q 𝐴) = (𝐴 ·Q (*Q𝐵)))
2319, 6, 22syl2anc 403 . . . . . 6 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ((*Q𝐵) ·Q 𝐴) = (𝐴 ·Q (*Q𝐵)))
24 mulcomnqg 6573 . . . . . . . 8 (((*Q𝐵) ∈ Q ∧ ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ∈ Q) → ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)) = (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ·Q (*Q𝐵)))
2519, 18, 24syl2anc 403 . . . . . . 7 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)) = (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ·Q (*Q𝐵)))
26 mulassnqg 6574 . . . . . . . . 9 (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~QQ𝐵Q ∧ (*Q𝐵) ∈ Q) → (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ·Q (*Q𝐵)) = ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q (𝐵 ·Q (*Q𝐵))))
2715, 16, 19, 26syl3anc 1169 . . . . . . . 8 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ·Q (*Q𝐵)) = ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q (𝐵 ·Q (*Q𝐵))))
28 recidnq 6583 . . . . . . . . . 10 (𝐵Q → (𝐵 ·Q (*Q𝐵)) = 1Q)
2928oveq2d 5548 . . . . . . . . 9 (𝐵Q → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q (𝐵 ·Q (*Q𝐵))) = ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 1Q))
3016, 29syl 14 . . . . . . . 8 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q (𝐵 ·Q (*Q𝐵))) = ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 1Q))
31 mulidnq 6579 . . . . . . . . 9 ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~QQ → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 1Q) = [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
3215, 31syl 14 . . . . . . . 8 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 1Q) = [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
3327, 30, 323eqtrd 2117 . . . . . . 7 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ·Q (*Q𝐵)) = [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
3425, 33eqtrd 2113 . . . . . 6 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)) = [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q )
3523, 34breq12d 3798 . . . . 5 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (((*Q𝐵) ·Q 𝐴) <Q ((*Q𝐵) ·Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)) ↔ (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ))
3621, 35bitrd 186 . . . 4 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → (𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵) ↔ (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ))
3736biimprd 156 . . 3 (((𝐴Q𝐵Q) ∧ 𝑥N) → ((𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)))
3837reximdva 2463 . 2 ((𝐴Q𝐵Q) → (∃𝑥N (𝐴 ·Q (*Q𝐵)) <Q [⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q → ∃𝑥N 𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵)))
395, 38mpd 13 1 ((𝐴Q𝐵Q) → ∃𝑥N 𝐴 <Q ([⟨𝑥, 1𝑜⟩] ~Q ·Q 𝐵))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 102  wb 103   = wceq 1284  wcel 1433  wrex 2349  cop 3401   class class class wbr 3785   × cxp 4361  cfv 4922  (class class class)co 5532  1𝑜c1o 6017  [cec 6127   / cqs 6128  Ncnpi 6462   ~Q ceq 6469  Qcnq 6470  1Qc1q 6471   ·Q cmq 6473  *Qcrq 6474   <Q cltq 6475
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 576  ax-in2 577  ax-io 662  ax-5 1376  ax-7 1377  ax-gen 1378  ax-ie1 1422  ax-ie2 1423  ax-8 1435  ax-10 1436  ax-11 1437  ax-i12 1438  ax-bndl 1439  ax-4 1440  ax-13 1444  ax-14 1445  ax-17 1459  ax-i9 1463  ax-ial 1467  ax-i5r 1468  ax-ext 2063  ax-coll 3893  ax-sep 3896  ax-nul 3904  ax-pow 3948  ax-pr 3964  ax-un 4188  ax-setind 4280  ax-iinf 4329
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 776  df-3or 920  df-3an 921  df-tru 1287  df-fal 1290  df-nf 1390  df-sb 1686  df-eu 1944  df-mo 1945  df-clab 2068  df-cleq 2074  df-clel 2077  df-nfc 2208  df-ne 2246  df-ral 2353  df-rex 2354  df-reu 2355  df-rab 2357  df-v 2603  df-sbc 2816  df-csb 2909  df-dif 2975  df-un 2977  df-in 2979  df-ss 2986  df-nul 3252  df-pw 3384  df-sn 3404  df-pr 3405  df-op 3407  df-uni 3602  df-int 3637  df-iun 3680  df-br 3786  df-opab 3840  df-mpt 3841  df-tr 3876  df-eprel 4044  df-id 4048  df-iord 4121  df-on 4123  df-suc 4126  df-iom 4332  df-xp 4369  df-rel 4370  df-cnv 4371  df-co 4372  df-dm 4373  df-rn 4374  df-res 4375  df-ima 4376  df-iota 4887  df-fun 4924  df-fn 4925  df-f 4926  df-f1 4927  df-fo 4928  df-f1o 4929  df-fv 4930  df-ov 5535  df-oprab 5536  df-mpt2 5537  df-1st 5787  df-2nd 5788  df-recs 5943  df-irdg 5980  df-1o 6024  df-oadd 6028  df-omul 6029  df-er 6129  df-ec 6131  df-qs 6135  df-ni 6494  df-pli 6495  df-mi 6496  df-lti 6497  df-mpq 6535  df-enq 6537  df-nqqs 6538  df-mqqs 6540  df-1nqqs 6541  df-rq 6542  df-ltnqqs 6543
This theorem is referenced by:  prarloclemarch2  6609
  Copyright terms: Public domain W3C validator