Theorem dfinfre 9103

Description: The infimum of a set of reals A. (Contributed by NM, 9-Oct-2005.) (Revised by AV, 4-Sep-2020.)

Assertion

Ref	Expression
dfinfre	|- ( A C_ RR -> inf ( A , RR , < ) = U. { x e. RR | ( A. y e. A x <_ y /\ A. y e. RR ( x < y -> E. z e. A z < y ) ) } )

Distinct variable group:   x, A, y, z

Proof of Theorem dfinfre

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-inf 7152	. 2 |- inf ( A , RR , < ) = sup ( A , RR , `' < )
2		df-sup 7151	. . 3 |- sup ( A , RR , `' < ) = U. { x e. RR | ( A. y e. A -. x `' < y /\ A. y e. RR ( y `' < x -> E. z e. A y `' < z ) ) }
3		ssel2 3219	. . . . . . . . . 10 |- ( ( A C_ RR /\ y e. A ) -> y e. RR )
4		vex 2802	. . . . . . . . . . . . 13 |- x e. _V
5		vex 2802	. . . . . . . . . . . . 13 |- y e. _V
6	4, 5	brcnv 4905	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x `' < y <-> y < x )
7	6	notbii 672	. . . . . . . . . . 11 |- ( -. x `' < y <-> -. y < x )
8		lenlt 8222	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( x e. RR /\ y e. RR ) -> ( x <_ y <-> -. y < x ) )
9	7, 8	bitr4id 199	. . . . . . . . . 10 |- ( ( x e. RR /\ y e. RR ) -> ( -. x `' < y <-> x <_ y ) )
10	3, 9	sylan2 286	. . . . . . . . 9 |- ( ( x e. RR /\ ( A C_ RR /\ y e. A ) ) -> ( -. x `' < y <-> x <_ y ) )
11	10	ancoms 268	. . . . . . . 8 |- ( ( ( A C_ RR /\ y e. A ) /\ x e. RR ) -> ( -. x `' < y <-> x <_ y ) )
12	11	an32s 568	. . . . . . 7 |- ( ( ( A C_ RR /\ x e. RR ) /\ y e. A ) -> ( -. x `' < y <-> x <_ y ) )
13	12	ralbidva 2526	. . . . . 6 |- ( ( A C_ RR /\ x e. RR ) -> ( A. y e. A -. x `' < y <-> A. y e. A x <_ y ) )
14	5, 4	brcnv 4905	. . . . . . . . 9 |- ( y `' < x <-> x < y )
15		vex 2802	. . . . . . . . . . 11 |- z e. _V
16	5, 15	brcnv 4905	. . . . . . . . . 10 |- ( y `' < z <-> z < y )
17	16	rexbii 2537	. . . . . . . . 9 |- ( E. z e. A y `' < z <-> E. z e. A z < y )
18	14, 17	imbi12i 239	. . . . . . . 8 |- ( ( y `' < x -> E. z e. A y `' < z ) <-> ( x < y -> E. z e. A z < y ) )
19	18	ralbii 2536	. . . . . . 7 |- ( A. y e. RR ( y `' < x -> E. z e. A y `' < z ) <-> A. y e. RR ( x < y -> E. z e. A z < y ) )
20	19	a1i 9	. . . . . 6 |- ( ( A C_ RR /\ x e. RR ) -> ( A. y e. RR ( y `' < x -> E. z e. A y `' < z ) <-> A. y e. RR ( x < y -> E. z e. A z < y ) ) )
21	13, 20	anbi12d 473	. . . . 5 |- ( ( A C_ RR /\ x e. RR ) -> ( ( A. y e. A -. x `' < y /\ A. y e. RR ( y `' < x -> E. z e. A y `' < z ) ) <-> ( A. y e. A x <_ y /\ A. y e. RR ( x < y -> E. z e. A z < y ) ) ) )
22	21	rabbidva 2787	. . . 4 |- ( A C_ RR -> { x e. RR | ( A. y e. A -. x `' < y /\ A. y e. RR ( y `' < x -> E. z e. A y `' < z ) ) } = { x e. RR | ( A. y e. A x <_ y /\ A. y e. RR ( x < y -> E. z e. A z < y ) ) } )
23	22	unieqd 3899	. . 3 |- ( A C_ RR -> U. { x e. RR | ( A. y e. A -. x `' < y /\ A. y e. RR ( y `' < x -> E. z e. A y `' < z ) ) } = U. { x e. RR | ( A. y e. A x <_ y /\ A. y e. RR ( x < y -> E. z e. A z < y ) ) } )
24	2, 23	eqtrid 2274	. 2 |- ( A C_ RR -> sup ( A , RR , `' < ) = U. { x e. RR | ( A. y e. A x <_ y /\ A. y e. RR ( x < y -> E. z e. A z < y ) ) } )
25	1, 24	eqtrid 2274	1 |- ( A C_ RR -> inf ( A , RR , < ) = U. { x e. RR | ( A. y e. A x <_ y /\ A. y e. RR ( x < y -> E. z e. A z < y ) ) } )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1395   e. wcel 2200   A.wral 2508   E.wrex 2509   {crab 2512   C_ wss 3197   U.cuni 3888   class class class wbr 4083   `'ccnv 4718   supcsup 7149  infcinf 7150   RRcr 7998   < clt 8181   <_ cle 8182

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-sep 4202  ax-pow 4258  ax-pr 4293

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1004  df-tru 1398  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ral 2513  df-rex 2514  df-rab 2517  df-v 2801  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-br 4084  df-opab 4146  df-xp 4725  df-cnv 4727  df-sup 7151  df-inf 7152  df-xr 8185  df-le 8187

This theorem is referenced by: (None)