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

Theorem supsr 8150
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 3079 . . 3  |-  ( A  =/=  (/)  <->  E. u  u  e.  A )
2 ltrelsr 8109 . . . . . . . . . . . . 13  |-  <R  C_  ( R.  X.  R. )
32brel 4318 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y 
<R  x  ->  ( y  e.  R.  /\  x  e.  R. ) )
43simpld 438 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y 
<R  x  ->  y  e. 
R. )
54ralimi 2338 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. y  e.  A  y  <R  x  ->  A. y  e.  A  y  e.  R. )
6 dfss3 2806 . . . . . . . . . 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 2815 . . . . . . . 8  |-  ( A. y  e.  A  y  <R  x  ->  ( u  e.  A  ->  u  e. 
R. ) )
98rexlimivw 2383 . . . . . . 7  |-  ( E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x  ->  ( u  e.  A  ->  u  e. 
R. ) )
109impcom 415 . . . . . 6  |-  ( ( u  e.  A  /\  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y  <R  x )  ->  u  e.  R. )
11 eleq1 2122 . . . . . . . . 9  |-  ( u  =  if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  ->  (
u  e.  A  <->  if (
u  e.  R. ,  u ,  1R )  e.  A ) )
1211anbi1d 675 . . . . . . . 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 3396 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( v  =  w  ->  <. v ,  1P >.  =  <. w ,  1P >. )
15 eceq1 6147 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( <.
v ,  1P >.  = 
<. w ,  1P >.  ->  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  =  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )
1614, 15syl 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  =  w  ->  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  =  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )
1716oveq2d 5372 . . . . . . . . . 10  |-  ( v  =  w  ->  ( if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  ( if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  ) )
1817eleq1d 2128 . . . . . . . . 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 2607 . . . . . . . 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 8119 . . . . . . . . 9  |-  1R  e.  R.
2120elimel 3231 . . . . . . . 8  |-  if ( u  e.  R. ,  u ,  1R )  e.  R.
2219, 21supsrlem 8149 . . . . . . 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 3220 . . . . . 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 419 . . . 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 1865 . . 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 414 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 356   E.wex 1444    = wceq 1518    e. wcel 1520   {cab 2049    =/= wne 2180   A.wral 2272   E.wrex 2273    C_ wss 2791   (/)c0 3070   ifcif 3179   <.cop 3256   class class class wbr 3584  (class class class)co 5356   [cec 6109   1Pc1p 7898    ~R cer 7904   R.cnr 7905   1Rc1r 7907    +R cplr 7909    <R cltr 7911
This theorem is referenced by:  axpre-sup  8207
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-5 1440  ax-6 1441  ax-7 1442  ax-gen 1443  ax-8 1522  ax-11 1523  ax-13 1524  ax-14 1525  ax-17 1527  ax-12o 1560  ax-10 1574  ax-9 1580  ax-4 1587  ax-16 1773  ax-ext 2044  ax-sep 3699  ax-nul 3707  ax-pow 3743  ax-pr 3767  ax-un 4059  ax-inf2 6821
This theorem depends on definitions:  df-bi 175  df-or 357  df-an 358  df-3or 895  df-3an 896  df-tru 1257  df-ex 1445  df-sb 1734  df-eu 1956  df-mo 1957  df-clab 2050  df-cleq 2055  df-clel 2058  df-ne 2182  df-ral 2276  df-rex 2277  df-reu 2278  df-rab 2279  df-v 2475  df-sbc 2649  df-csb 2731  df-dif 2794  df-un 2796  df-in 2798  df-ss 2802  df-pss 2804  df-nul 3071  df-if 3180  df-pw 3241  df-sn 3259  df-pr 3260  df-tp 3261  df-op 3262  df-uni 3423  df-int 3457  df-iun 3500  df-br 3585  df-opab 3639  df-mpt 3640  df-tr 3672  df-eprel 3854  df-id 3858  df-po 3863  df-so 3864  df-fr 3901  df-we 3903  df-ord 3944  df-on 3945  df-lim 3946  df-suc 3947  df-om 4222  df-xp 4268  df-rel 4269  df-cnv 4270  df-co 4271  df-dm 4272  df-rn 4273  df-res 4274  df-ima 4275  df-fun 4276  df-fn 4277  df-f 4278  df-f1 4279  df-fo 4280  df-f1o 4281  df-fv 4282  df-ov 5359  df-oprab 5360  df-mpt2 5361  df-1st 5610  df-2nd 5611  df-recs 5839  df-rdg 5874  df-1o 5930  df-oadd 5934  df-omul 5935  df-er 6111  df-ec 6113  df-qs 6117  df-ni 7912  df-pli 7913  df-mi 7914  df-lti 7915  df-plpq 7948  df-mpq 7949  df-ltpq 7950  df-enq 7951  df-nq 7952  df-erq 7953  df-plq 7954  df-mq 7955  df-1nq 7956  df-rq 7957  df-ltnq 7958  df-np 8021  df-1p 8022  df-plp 8023  df-mp 8024  df-ltp 8025  df-plpr 8095  df-mpr 8096  df-enr 8097  df-nr 8098  df-plr 8099  df-mr 8100  df-ltr 8101  df-0r 8102  df-1r 8103  df-m1r 8104
Copyright terms: Public domain