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Description: Ordering on reals is transitive. Axiom 19 of 22 for real and complex numbers, derived from ZF set theory. Note: The more general version for extended reals is axlttrn . This construction-dependent theorem should not be referenced directly; instead, use ax-pre-lttrn . (Contributed by NM, 19-May-1996) (Revised by Mario Carneiro, 16-Jun-2013) (New usage is discouraged.)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | axpre-lttrn | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ) → ( ( 𝐴 <ℝ 𝐵 ∧ 𝐵 <ℝ 𝐶 ) → 𝐴 <ℝ 𝐶 ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | elreal | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℝ ↔ ∃ 𝑥 ∈ R 〈 𝑥 , 0R 〉 = 𝐴 ) | |
| 2 | elreal | ⊢ ( 𝐵 ∈ ℝ ↔ ∃ 𝑦 ∈ R 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐵 ) | |
| 3 | elreal | ⊢ ( 𝐶 ∈ ℝ ↔ ∃ 𝑧 ∈ R 〈 𝑧 , 0R 〉 = 𝐶 ) | |
| 4 | breq1 | ⊢ ( 〈 𝑥 , 0R 〉 = 𝐴 → ( 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ↔ 𝐴 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ) ) | |
| 5 | 4 | anbi1d | ⊢ ( 〈 𝑥 , 0R 〉 = 𝐴 → ( ( 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ∧ 〈 𝑦 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ↔ ( 𝐴 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ∧ 〈 𝑦 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ) ) |
| 6 | breq1 | ⊢ ( 〈 𝑥 , 0R 〉 = 𝐴 → ( 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ↔ 𝐴 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ) | |
| 7 | 5 6 | imbi12d | ⊢ ( 〈 𝑥 , 0R 〉 = 𝐴 → ( ( ( 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ∧ 〈 𝑦 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) → 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ↔ ( ( 𝐴 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ∧ 〈 𝑦 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) → 𝐴 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ) ) |
| 8 | breq2 | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐵 → ( 𝐴 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ↔ 𝐴 <ℝ 𝐵 ) ) | |
| 9 | breq1 | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐵 → ( 〈 𝑦 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ↔ 𝐵 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ) | |
| 10 | 8 9 | anbi12d | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐵 → ( ( 𝐴 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ∧ 〈 𝑦 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ↔ ( 𝐴 <ℝ 𝐵 ∧ 𝐵 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ) ) |
| 11 | 10 | imbi1d | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 = 𝐵 → ( ( ( 𝐴 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ∧ 〈 𝑦 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) → 𝐴 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ↔ ( ( 𝐴 <ℝ 𝐵 ∧ 𝐵 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) → 𝐴 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ) ) |
| 12 | breq2 | ⊢ ( 〈 𝑧 , 0R 〉 = 𝐶 → ( 𝐵 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ↔ 𝐵 <ℝ 𝐶 ) ) | |
| 13 | 12 | anbi2d | ⊢ ( 〈 𝑧 , 0R 〉 = 𝐶 → ( ( 𝐴 <ℝ 𝐵 ∧ 𝐵 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ↔ ( 𝐴 <ℝ 𝐵 ∧ 𝐵 <ℝ 𝐶 ) ) ) |
| 14 | breq2 | ⊢ ( 〈 𝑧 , 0R 〉 = 𝐶 → ( 𝐴 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ↔ 𝐴 <ℝ 𝐶 ) ) | |
| 15 | 13 14 | imbi12d | ⊢ ( 〈 𝑧 , 0R 〉 = 𝐶 → ( ( ( 𝐴 <ℝ 𝐵 ∧ 𝐵 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) → 𝐴 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ↔ ( ( 𝐴 <ℝ 𝐵 ∧ 𝐵 <ℝ 𝐶 ) → 𝐴 <ℝ 𝐶 ) ) ) |
| 16 | ltresr | ⊢ ( 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ↔ 𝑥 <R 𝑦 ) | |
| 17 | ltresr | ⊢ ( 〈 𝑦 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ↔ 𝑦 <R 𝑧 ) | |
| 18 | ltsosr | ⊢ <R Or R | |
| 19 | ltrelsr | ⊢ <R ⊆ ( R × R ) | |
| 20 | 18 19 | sotri | ⊢ ( ( 𝑥 <R 𝑦 ∧ 𝑦 <R 𝑧 ) → 𝑥 <R 𝑧 ) |
| 21 | 16 17 20 | syl2anb | ⊢ ( ( 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ∧ 〈 𝑦 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) → 𝑥 <R 𝑧 ) |
| 22 | ltresr | ⊢ ( 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ↔ 𝑥 <R 𝑧 ) | |
| 23 | 21 22 | sylibr | ⊢ ( ( 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ∧ 〈 𝑦 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) → 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) |
| 24 | 23 | a1i | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ R ∧ 𝑦 ∈ R ∧ 𝑧 ∈ R ) → ( ( 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑦 , 0R 〉 ∧ 〈 𝑦 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) → 〈 𝑥 , 0R 〉 <ℝ 〈 𝑧 , 0R 〉 ) ) |
| 25 | 1 2 3 7 11 15 24 | 3gencl | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ ) → ( ( 𝐴 <ℝ 𝐵 ∧ 𝐵 <ℝ 𝐶 ) → 𝐴 <ℝ 𝐶 ) ) |