MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  supsr Unicode version

Theorem supsr 8588
Description: A non-empty, bounded set of signed reals has a supremum. (Cotributed by Mario Carneiro, 15-Jun-2013.) (Contributed by NM, 21-May-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Jun-2013.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
supsr  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x )  ->  E. x  e.  R.  ( A. y  e.  A  -.  x  <R  y  /\  A. y  e.  R.  ( y  <R  x  ->  E. z  e.  A  y  <R  z ) ) )
Distinct variable group:    x, y, z, A

Proof of Theorem supsr
StepHypRef Expression
1 n0 3351 . . 3  |-  ( A  =/=  (/)  <->  E. u  u  e.  A )
2 ltrelsr 8547 . . . . . . . . . . . . 13  |-  <R  C_  ( R.  X.  R. )
32brel 4623 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y 
<R  x  ->  ( y  e.  R.  /\  x  e.  R. ) )
43simpld 441 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y 
<R  x  ->  y  e. 
R. )
54ralimi 2566 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. y  e.  A  y  <R  x  ->  A. y  e.  A  y  e.  R. )
6 dfss3 3073 . . . . . . . . . 10  |-  ( A 
C_  R.  <->  A. y  e.  A  y  e.  R. )
75, 6sylibr 202 . . . . . . . . 9  |-  ( A. y  e.  A  y  <R  x  ->  A  C_  R. )
87sseld 3082 . . . . . . . 8  |-  ( A. y  e.  A  y  <R  x  ->  ( u  e.  A  ->  u  e. 
R. ) )
98rexlimivw 2611 . . . . . . 7  |-  ( E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x  ->  ( u  e.  A  ->  u  e. 
R. ) )
109impcom 417 . . . . . 6  |-  ( ( u  e.  A  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x )  ->  u  e.  R. )
11 eleq1 2301 . . . . . . . . 9  |-  ( u  =  if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  ->  (
u  e.  A  <->  if (
u  e.  R. ,  u ,  1R )  e.  A ) )
1211anbi1d 682 . . . . . . . 8  |-  ( u  =  if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  ->  (
( u  e.  A  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y 
<R  x )  <->  ( if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  e.  A  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x
) ) )
1312imbi1d 307 . . . . . . 7  |-  ( u  =  if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  ->  (
( ( u  e.  A  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x
)  ->  E. x  e.  R.  ( A. y  e.  A  -.  x  <R  y  /\  A. y  e.  R.  ( y  <R  x  ->  E. z  e.  A  y  <R  z ) ) )  <->  ( ( if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  e.  A  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x
)  ->  E. x  e.  R.  ( A. y  e.  A  -.  x  <R  y  /\  A. y  e.  R.  ( y  <R  x  ->  E. z  e.  A  y  <R  z ) ) ) ) )
14 opeq1 3676 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  w  ->  <. v ,  1P >.  =  <. w ,  1P >. )
15 eceq1 6556 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( <.
v ,  1P >.  = 
<. w ,  1P >.  ->  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  =  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )
1614, 15syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  =  w  ->  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  =  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )
1716oveq2d 5701 . . . . . . . . . 10  |-  ( v  =  w  ->  ( if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  ( if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  ) )
1817eleq1d 2307 . . . . . . . . 9  |-  ( v  =  w  ->  (
( if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A  <->  ( if ( u  e. 
R. ,  u ,  1R )  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A
) )
1918cbvabv 2356 . . . . . . . 8  |-  { v  |  ( if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A }  =  {
w  |  ( if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A }
20 1sr 8557 . . . . . . . . 9  |-  1R  e.  R.
2120elimel 3502 . . . . . . . 8  |-  if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  e.  R.
2219, 21supsrlem 8587 . . . . . . 7  |-  ( ( if ( u  e. 
R. ,  u ,  1R )  e.  A  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y 
<R  x )  ->  E. x  e.  R.  ( A. y  e.  A  -.  x  <R  y  /\  A. y  e.  R.  ( y  <R  x  ->  E. z  e.  A  y  <R  z ) ) )
2313, 22dedth 3491 . . . . . 6  |-  ( u  e.  R.  ->  (
( u  e.  A  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y 
<R  x )  ->  E. x  e.  R.  ( A. y  e.  A  -.  x  <R  y  /\  A. y  e.  R.  ( y  <R  x  ->  E. z  e.  A  y  <R  z ) ) ) )
2410, 23mpcom 33 . . . . 5  |-  ( ( u  e.  A  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x )  ->  E. x  e.  R.  ( A. y  e.  A  -.  x  <R  y  /\  A. y  e.  R.  ( y  <R  x  ->  E. z  e.  A  y  <R  z ) ) )
2524ex 421 . . . 4  |-  ( u  e.  A  ->  ( E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y 
<R  x  ->  E. x  e.  R.  ( A. y  e.  A  -.  x  <R  y  /\  A. y  e.  R.  ( y  <R  x  ->  E. z  e.  A  y  <R  z ) ) ) )
2625exlimiv 2011 . . 3  |-  ( E. u  u  e.  A  ->  ( E. x  e. 
R.  A. y  e.  A  y  <R  x  ->  E. x  e.  R.  ( A. y  e.  A  -.  x  <R  y  /\  A. y  e.  R.  ( y  <R  x  ->  E. z  e.  A  y  <R  z ) ) ) )
271, 26sylbi 186 . 2  |-  ( A  =/=  (/)  ->  ( E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x  ->  E. x  e.  R.  ( A. y  e.  A  -.  x  <R  y  /\  A. y  e.  R.  (
y  <R  x  ->  E. z  e.  A  y  <R  z ) ) ) )
2827imp 416 1  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x )  ->  E. x  e.  R.  ( A. y  e.  A  -.  x  <R  y  /\  A. y  e.  R.  ( y  <R  x  ->  E. z  e.  A  y  <R  z ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 4    -> wi 5    /\ wa 357   E.wex 1526    = wceq 1608    e. wcel 1610   {cab 2227    =/= wne 2400   A.wral 2495   E.wrex 2496    C_ wss 3058   (/)c0 3342   ifcif 3450   <.cop 3527   class class class wbr 3900  (class class class)co 5685   [cec 6518   1Pc1p 8336    ~R cer 8342   R.cnr 8343   1Rc1r 8345    +R cplr 8347    <R cltr 8349
This theorem is referenced by:  axpre-sup  8645
This theorem was proved from axioms:  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-mp 9  ax-5 1522  ax-6 1523  ax-7 1524  ax-gen 1525  ax-8 1612  ax-11 1613  ax-13 1614  ax-14 1615  ax-17 1617  ax-12o 1653  ax-10 1667  ax-9 1673  ax-4 1681  ax-16 1915  ax-ext 2222  ax-sep 4017  ax-nul 4025  ax-pow 4061  ax-pr 4087  ax-un 4382  ax-inf2 7200
This theorem depends on definitions:  df-bi 176  df-or 358  df-an 359  df-3or 934  df-3an 935  df-tru 1309  df-ex 1527  df-nf 1529  df-sb 1872  df-eu 2106  df-mo 2107  df-clab 2228  df-cleq 2234  df-clel 2237  df-nfc 2362  df-ne 2402  df-ral 2499  df-rex 2500  df-reu 2501  df-rab 2502  df-v 2714  df-sbc 2907  df-csb 2990  df-dif 3061  df-un 3063  df-in 3065  df-ss 3069  df-pss 3071  df-nul 3343  df-if 3451  df-pw 3512  df-sn 3530  df-pr 3531  df-tp 3532  df-op 3533  df-uni 3708  df-int 3741  df-iun 3785  df-br 3901  df-opab 3955  df-mpt 3956  df-tr 3990  df-eprel 4177  df-id 4181  df-po 4186  df-so 4187  df-fr 4224  df-we 4226  df-ord 4267  df-on 4268  df-lim 4269  df-suc 4270  df-om 4527  df-xp 4573  df-rel 4574  df-cnv 4575  df-co 4576  df-dm 4577  df-rn 4578  df-res 4579  df-ima 4580  df-fun 4581  df-fn 4582  df-f 4583  df-f1 4584  df-fo 4585  df-f1o 4586  df-fv 4587  df-ov 5688  df-oprab 5689  df-mpt2 5690  df-1st 5948  df-2nd 5949  df-recs 6248  df-rdg 6283  df-1o 6339  df-oadd 6343  df-omul 6344  df-er 6520  df-ec 6522  df-qs 6526  df-ni 8350  df-pli 8351  df-mi 8352  df-lti 8353  df-plpq 8386  df-mpq 8387  df-ltpq 8388  df-enq 8389  df-nq 8390  df-erq 8391  df-plq 8392  df-mq 8393  df-1nq 8394  df-rq 8395  df-ltnq 8396  df-np 8459  df-1p 8460  df-plp 8461  df-mp 8462  df-ltp 8463  df-plpr 8533  df-mpr 8534  df-enr 8535  df-nr 8536  df-plr 8537  df-mr 8538  df-ltr 8539  df-0r 8540  df-1r 8541  df-m1r 8542
  Copyright terms: Public domain W3C validator