MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fiinf2g Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fiinf2g 8350
Description: A finite set satisfies the conditions to have an infimum. (Contributed by AV, 6-Oct-2020.)
Assertion
Ref Expression
fiinf2g ((𝑅 Or 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐵𝐴)) → ∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑅,𝑦,𝑧   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem fiinf2g
StepHypRef Expression
1 soss 5013 . . . . 5 (𝐵𝐴 → (𝑅 Or 𝐴𝑅 Or 𝐵))
2 simp1 1059 . . . . . . 7 ((𝑅 Or 𝐵𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅) → 𝑅 Or 𝐵)
3 fiinfg 8349 . . . . . . 7 ((𝑅 Or 𝐵𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅) → ∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
42, 3infeu 8346 . . . . . 6 ((𝑅 Or 𝐵𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅) → ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
543exp 1261 . . . . 5 (𝑅 Or 𝐵 → (𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ≠ ∅ → ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))))
61, 5syl6 35 . . . 4 (𝐵𝐴 → (𝑅 Or 𝐴 → (𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ≠ ∅ → ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))))))
76com4l 92 . . 3 (𝑅 Or 𝐴 → (𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ≠ ∅ → (𝐵𝐴 → ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))))))
873imp2 1279 . 2 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐵𝐴)) → ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
9 reurex 3149 . 2 (∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) → ∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
10 breq1 4616 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧𝑅𝑦𝑥𝑅𝑦))
1110rspcev 3295 . . . . . . 7 ((𝑥𝐵𝑥𝑅𝑦) → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)
1211ex 450 . . . . . 6 (𝑥𝐵 → (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))
1312ralrimivw 2961 . . . . 5 (𝑥𝐵 → ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))
1413a1d 25 . . . 4 (𝑥𝐵 → (∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦) → ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
1514anim2d 588 . . 3 (𝑥𝐵 → ((∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) → (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))))
1615reximia 3003 . 2 (∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) → ∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
178, 9, 163syl 18 1 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐵𝐴)) → ∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 384  w3a 1036  wcel 1987  wne 2790  wral 2907  wrex 2908  ∃!wreu 2909  wss 3555  c0 3891   class class class wbr 4613   Or wor 4994  Fincfn 7899
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-br 4614  df-opab 4674  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-om 7013  df-1o 7505  df-er 7687  df-en 7900  df-fin 7903
This theorem is referenced by:  ballotlemsup  30344
  Copyright terms: Public domain W3C validator