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

Theorem glbfval 16923
Description: Value of the greatest lower function of a poset. (Contributed by NM, 12-Sep-2011.) (Revised by NM, 6-Sep-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
glbfval.b 𝐵 = (Base‘𝐾)
glbfval.l = (le‘𝐾)
glbfval.g 𝐺 = (glb‘𝐾)
glbfval.p (𝜓 ↔ (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))
glbfval.k (𝜑𝐾𝑉)
Assertion
Ref Expression
glbfval (𝜑𝐺 = ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 𝜓)) ↾ {𝑠 ∣ ∃!𝑥𝐵 𝜓}))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑠,𝑧,𝐵   𝑦,𝑠,𝐾,𝑥,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦,𝑧,𝑠)   𝜓(𝑥,𝑦,𝑧,𝑠)   𝐵(𝑦)   𝐺(𝑥,𝑦,𝑧,𝑠)   (𝑥,𝑦,𝑧,𝑠)   𝑉(𝑥,𝑦,𝑧,𝑠)

Proof of Theorem glbfval
Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 glbfval.k . 2 (𝜑𝐾𝑉)
2 elex 3201 . 2 (𝐾𝑉𝐾 ∈ V)
3 fveq2 6153 . . . . . . . 8 (𝑝 = 𝐾 → (Base‘𝑝) = (Base‘𝐾))
4 glbfval.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝐾)
53, 4syl6eqr 2673 . . . . . . 7 (𝑝 = 𝐾 → (Base‘𝑝) = 𝐵)
65pweqd 4140 . . . . . 6 (𝑝 = 𝐾 → 𝒫 (Base‘𝑝) = 𝒫 𝐵)
7 fveq2 6153 . . . . . . . . . . 11 (𝑝 = 𝐾 → (le‘𝑝) = (le‘𝐾))
8 glbfval.l . . . . . . . . . . 11 = (le‘𝐾)
97, 8syl6eqr 2673 . . . . . . . . . 10 (𝑝 = 𝐾 → (le‘𝑝) = )
109breqd 4629 . . . . . . . . 9 (𝑝 = 𝐾 → (𝑥(le‘𝑝)𝑦𝑥 𝑦))
1110ralbidv 2981 . . . . . . . 8 (𝑝 = 𝐾 → (∀𝑦𝑠 𝑥(le‘𝑝)𝑦 ↔ ∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦))
129breqd 4629 . . . . . . . . . . 11 (𝑝 = 𝐾 → (𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧 𝑦))
1312ralbidv 2981 . . . . . . . . . 10 (𝑝 = 𝐾 → (∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦 ↔ ∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦))
149breqd 4629 . . . . . . . . . 10 (𝑝 = 𝐾 → (𝑧(le‘𝑝)𝑥𝑧 𝑥))
1513, 14imbi12d 334 . . . . . . . . 9 (𝑝 = 𝐾 → ((∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥) ↔ (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))
165, 15raleqbidv 3144 . . . . . . . 8 (𝑝 = 𝐾 → (∀𝑧 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥) ↔ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))
1711, 16anbi12d 746 . . . . . . 7 (𝑝 = 𝐾 → ((∀𝑦𝑠 𝑥(le‘𝑝)𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥)) ↔ (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))))
185, 17riotaeqbidv 6574 . . . . . 6 (𝑝 = 𝐾 → (𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥(le‘𝑝)𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥))) = (𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))))
196, 18mpteq12dv 4698 . . . . 5 (𝑝 = 𝐾 → (𝑠 ∈ 𝒫 (Base‘𝑝) ↦ (𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥(le‘𝑝)𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥)))) = (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))))
2017reubidv 3118 . . . . . . 7 (𝑝 = 𝐾 → (∃!𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥(le‘𝑝)𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥)) ↔ ∃!𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))))
21 reueq1 3132 . . . . . . . 8 ((Base‘𝑝) = 𝐵 → (∃!𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)) ↔ ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))))
225, 21syl 17 . . . . . . 7 (𝑝 = 𝐾 → (∃!𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)) ↔ ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))))
2320, 22bitrd 268 . . . . . 6 (𝑝 = 𝐾 → (∃!𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥(le‘𝑝)𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥)) ↔ ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))))
2423abbidv 2738 . . . . 5 (𝑝 = 𝐾 → {𝑠 ∣ ∃!𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥(le‘𝑝)𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥))} = {𝑠 ∣ ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))})
2519, 24reseq12d 5362 . . . 4 (𝑝 = 𝐾 → ((𝑠 ∈ 𝒫 (Base‘𝑝) ↦ (𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥(le‘𝑝)𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥)))) ↾ {𝑠 ∣ ∃!𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥(le‘𝑝)𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥))}) = ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))) ↾ {𝑠 ∣ ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))}))
26 df-glb 16907 . . . 4 glb = (𝑝 ∈ V ↦ ((𝑠 ∈ 𝒫 (Base‘𝑝) ↦ (𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥(le‘𝑝)𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥)))) ↾ {𝑠 ∣ ∃!𝑥 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑥(le‘𝑝)𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝑝)(∀𝑦𝑠 𝑧(le‘𝑝)𝑦𝑧(le‘𝑝)𝑥))}))
27 fvex 6163 . . . . . . . 8 (Base‘𝐾) ∈ V
284, 27eqeltri 2694 . . . . . . 7 𝐵 ∈ V
2928pwex 4813 . . . . . 6 𝒫 𝐵 ∈ V
3029mptex 6446 . . . . 5 (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))) ∈ V
3130resex 5407 . . . 4 ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))) ↾ {𝑠 ∣ ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))}) ∈ V
3225, 26, 31fvmpt 6244 . . 3 (𝐾 ∈ V → (glb‘𝐾) = ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))) ↾ {𝑠 ∣ ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))}))
33 glbfval.g . . 3 𝐺 = (glb‘𝐾)
34 glbfval.p . . . . . . 7 (𝜓 ↔ (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))
3534a1i 11 . . . . . 6 (𝑥𝐵 → (𝜓 ↔ (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))))
3635riotabiia 6588 . . . . 5 (𝑥𝐵 𝜓) = (𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))
3736mpteq2i 4706 . . . 4 (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 𝜓)) = (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))))
3834reubii 3120 . . . . 5 (∃!𝑥𝐵 𝜓 ↔ ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))
3938abbii 2736 . . . 4 {𝑠 ∣ ∃!𝑥𝐵 𝜓} = {𝑠 ∣ ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))}
4037, 39reseq12i 5359 . . 3 ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 𝜓)) ↾ {𝑠 ∣ ∃!𝑥𝐵 𝜓}) = ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥)))) ↾ {𝑠 ∣ ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑥 𝑦 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑠 𝑧 𝑦𝑧 𝑥))})
4132, 33, 403eqtr4g 2680 . 2 (𝐾 ∈ V → 𝐺 = ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 𝜓)) ↾ {𝑠 ∣ ∃!𝑥𝐵 𝜓}))
421, 2, 413syl 18 1 (𝜑𝐺 = ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ↦ (𝑥𝐵 𝜓)) ↾ {𝑠 ∣ ∃!𝑥𝐵 𝜓}))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  {cab 2607  wral 2907  ∃!wreu 2909  Vcvv 3189  𝒫 cpw 4135   class class class wbr 4618  cmpt 4678  cres 5081  cfv 5852  crio 6570  Basecbs 15792  lecple 15880  glbcglb 16875
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-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  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-rab 2916  df-v 3191  df-sbc 3422  df-csb 3519  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-op 4160  df-uni 4408  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-id 4994  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-iota 5815  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-fv 5860  df-riota 6571  df-glb 16907
This theorem is referenced by:  glbdm  16924  glbfun  16925  glbval  16929  meet0  17069  oduglb  17071  odulub  17073
  Copyright terms: Public domain W3C validator