HomeHome Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Related theorems
Unicode version

Theorem supsr 8134
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.)
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 3097 . . 3  |-  ( A  =/=  (/)  <->  E. u  u  e.  A )
2 ltrelsr 8093 . . . . . . . . . . . . 13  |-  <R  C_  ( R.  X.  R. )
32brel 4339 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  <R  x  ->  ( y  e.  R.  /\  x  e. 
R. ) )
43simpld 439 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  <R  x  ->  y  e.  R. )
54ralimi 2357 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. y  e.  A  y  <R  x  ->  A. y  e.  A  y  e.  R. )
6 dfss3 2825 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  C_ 
R. 
<-> 
A. y  e.  A  y  e.  R. )
75, 6sylibr 201 . . . . . . . . 9  |-  ( A. y  e.  A  y  <R  x  ->  A  C_  R. )
87sseld 2834 . . . . . . . 8  |-  ( A. y  e.  A  y  <R  x  ->  ( u  e.  A  ->  u  e. 
R. ) )
98rexlimivw 2402 . . . . . . 7  |-  ( E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x  ->  ( u  e.  A  ->  u  e.  R. ) )
109impcom 416 . . . . . 6  |-  ( (
u  e.  A  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x )  ->  u  e.  R. )
11 eleq1 2141 . . . . . . . . 9  |-  ( u  =  if ( u  e. 
R. ,  u ,  1R )  ->  (
u  e.  A  <->  if (
u  e.  R. ,  u ,  1R )  e.  A ) )
1211anbi1d 679 . . . . . . . 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 306 . . . . . . 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 3412 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  w  ->  <. v ,  1P >.  =  <. w ,  1P >. )
15 eceq1 6138 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( <. v ,  1P >.  =  <. w ,  1P >.  ->  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  =  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )
1614, 15syl 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  =  w  ->  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  =  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )
1716oveq2d 5369 . . . . . . . . . 10  |-  ( v  =  w  ->  ( if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  ( if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  ) )
1817eleq1d 2147 . . . . . . . . 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 2626 . . . . . . . 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 8103 . . . . . . . . 9  |-  1R  e.  R.
2120elimel 3250 . . . . . . . 8  |-  if (
u  e.  R. ,  u ,  1R )  e.  R.
2219, 21supsrlem 8133 . . . . . . 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 3239 . . . . . 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 32 . . . . 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 420 . . . 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 1885 . . 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 185 . 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 415 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 3    -> wi 4    /\ wa 357   E.wex 1455    = wceq 1536    e. wcel 1538   {cab 2069    =/= wne 2199   A.wral 2291   E.wrex 2292    C_ wss 2810   (/)c0 3088   ifcif 3198   <.cop 3275   class class class wbr 3600  (class class class)co 5354   [cec 6100   1Pc1p 7882    ~R cer 7888   R.cnr 7889   1Rc1r 7891    +R cplr 7893    <R cltr 7895
This theorem is referenced by:  axpre-sup  8191
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-5 1451  ax-6 1452  ax-7 1453  ax-gen 1454  ax-8 1540  ax-11 1541  ax-13 1542  ax-14 1543  ax-17 1545  ax-12o 1578  ax-10 1592  ax-9 1598  ax-4 1606  ax-16 1793  ax-ext 2064  ax-sep 3715  ax-nul 3723  ax-pow 3759  ax-pr 3783  ax-un 4075  ax-inf2 6805
This theorem depends on definitions:  df-bi 175  df-or 358  df-an 359  df-3or 904  df-3an 905  df-tru 1268  df-ex 1456  df-sb 1754  df-eu 1976  df-mo 1977  df-clab 2070  df-cleq 2075  df-clel 2078  df-ne 2201  df-ral 2295  df-rex 2296  df-reu 2297  df-rab 2298  df-v 2494  df-sbc 2668  df-csb 2750  df-dif 2813  df-un 2815  df-in 2817  df-ss 2821  df-pss 2823  df-nul 3089  df-if 3199  df-pw 3260  df-sn 3278  df-pr 3279  df-tp 3280  df-op 3281  df-uni 3439  df-int 3473  df-iun 3516  df-br 3601  df-opab 3655  df-mpt 3656  df-tr 3688  df-eprel 3870  df-id 3874  df-po 3879  df-so 3880  df-fr 3917  df-we 3919  df-ord 3960  df-on 3961  df-lim 3962  df-suc 3963  df-om 4243  df-xp 4289  df-rel 4290  df-cnv 4291  df-co 4292  df-dm 4293  df-rn 4294  df-res 4295  df-ima 4296  df-fun 4297  df-fn 4298  df-f 4299  df-f1 4300  df-fo 4301  df-f1o 4302  df-fv 4303  df-ov 5357  df-oprab 5358  df-mpt2 5359  df-1st 5608  df-2nd 5609  df-recs 5835  df-rdg 5870  df-1o 5926  df-oadd 5930  df-omul 5931  df-er 6102  df-ec 6104  df-qs 6108  df-ni 7896  df-pli 7897  df-mi 7898  df-lti 7899  df-plpq 7932  df-mpq 7933  df-ltpq 7934  df-enq 7935  df-nq 7936  df-erq 7937  df-plq 7938  df-mq 7939  df-1nq 7940  df-rq 7941  df-ltnq 7942  df-np 8005  df-1p 8006  df-plp 8007  df-mp 8008  df-ltp 8009  df-plpr 8079  df-mpr 8080  df-enr 8081  df-nr 8082  df-plr 8083  df-mr 8084  df-ltr 8085  df-0r 8086  df-1r 8087  df-m1r 8088
Copyright terms: Public domain