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Theorem lbreu 8341
Description: If a set of reals contains a lower bound, it contains a unique lower bound. (Contributed by NM, 9-Oct-2005.)
Assertion
Ref Expression
lbreu  |-  ( ( S  C_  RR  /\  E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y )  ->  E! x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y )
Distinct variable group:    x, y, S

Proof of Theorem lbreu
Dummy variable  w is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 breq2 3824 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  w  ->  (
x  <_  y  <->  x  <_  w ) )
21rspcv 2711 . . . . . . . 8  |-  ( w  e.  S  ->  ( A. y  e.  S  x  <_  y  ->  x  <_  w ) )
3 breq2 3824 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  x  ->  (
w  <_  y  <->  w  <_  x ) )
43rspcv 2711 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  S  ->  ( A. y  e.  S  w  <_  y  ->  w  <_  x ) )
52, 4im2anan9r 564 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( ( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y
)  ->  ( x  <_  w  /\  w  <_  x ) ) )
6 ssel 3008 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( S 
C_  RR  ->  ( x  e.  S  ->  x  e.  RR ) )
7 ssel 3008 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( S 
C_  RR  ->  ( w  e.  S  ->  w  e.  RR ) )
86, 7anim12d 328 . . . . . . . . . . 11  |-  ( S 
C_  RR  ->  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( x  e.  RR  /\  w  e.  RR ) ) )
98impcom 123 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S
)  /\  S  C_  RR )  ->  ( x  e.  RR  /\  w  e.  RR ) )
10 letri3 7510 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  e.  RR  /\  w  e.  RR )  ->  ( x  =  w  <-> 
( x  <_  w  /\  w  <_  x ) ) )
119, 10syl 14 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S
)  /\  S  C_  RR )  ->  ( x  =  w  <->  ( x  <_  w  /\  w  <_  x
) ) )
1211exbiri 374 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( S  C_  RR  ->  ( ( x  <_  w  /\  w  <_  x
)  ->  x  =  w ) ) )
1312com23 77 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( ( x  <_  w  /\  w  <_  x
)  ->  ( S  C_  RR  ->  x  =  w ) ) )
145, 13syld 44 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( ( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y
)  ->  ( S  C_  RR  ->  x  =  w ) ) )
1514com3r 78 . . . . 5  |-  ( S 
C_  RR  ->  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( ( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y
)  ->  x  =  w ) ) )
1615ralrimivv 2450 . . . 4  |-  ( S 
C_  RR  ->  A. x  e.  S  A. w  e.  S  ( ( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y )  ->  x  =  w ) )
1716anim2i 334 . . 3  |-  ( ( E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y  /\  S  C_  RR )  ->  ( E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. x  e.  S  A. w  e.  S  (
( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y )  ->  x  =  w )
) )
1817ancoms 264 . 2  |-  ( ( S  C_  RR  /\  E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y )  ->  ( E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. x  e.  S  A. w  e.  S  (
( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y )  ->  x  =  w )
) )
19 breq1 3823 . . . 4  |-  ( x  =  w  ->  (
x  <_  y  <->  w  <_  y ) )
2019ralbidv 2376 . . 3  |-  ( x  =  w  ->  ( A. y  e.  S  x  <_  y  <->  A. y  e.  S  w  <_  y ) )
2120reu4 2800 . 2  |-  ( E! x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y  <->  ( E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. x  e.  S  A. w  e.  S  ( ( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y )  ->  x  =  w ) ) )
2218, 21sylibr 132 1  |-  ( ( S  C_  RR  /\  E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y )  ->  E! x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 102    <-> wb 103    e. wcel 1436   A.wral 2355   E.wrex 2356   E!wreu 2357    C_ wss 2988   class class class wbr 3820   RRcr 7293    <_ cle 7467
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1379  ax-7 1380  ax-gen 1381  ax-ie1 1425  ax-ie2 1426  ax-8 1438  ax-10 1439  ax-11 1440  ax-i12 1441  ax-bndl 1442  ax-4 1443  ax-13 1447  ax-14 1448  ax-17 1462  ax-i9 1466  ax-ial 1470  ax-i5r 1471  ax-ext 2067  ax-sep 3932  ax-pow 3984  ax-pr 4010  ax-un 4234  ax-setind 4326  ax-cnex 7380  ax-resscn 7381  ax-pre-ltirr 7401  ax-pre-apti 7404
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3an 924  df-tru 1290  df-fal 1293  df-nf 1393  df-sb 1690  df-eu 1948  df-mo 1949  df-clab 2072  df-cleq 2078  df-clel 2081  df-nfc 2214  df-ne 2252  df-nel 2347  df-ral 2360  df-rex 2361  df-reu 2362  df-rmo 2363  df-rab 2364  df-v 2617  df-dif 2990  df-un 2992  df-in 2994  df-ss 3001  df-pw 3417  df-sn 3437  df-pr 3438  df-op 3440  df-uni 3637  df-br 3821  df-opab 3875  df-xp 4417  df-cnv 4419  df-pnf 7468  df-mnf 7469  df-xr 7470  df-ltxr 7471  df-le 7472
This theorem is referenced by:  lbcl  8342  lble  8343
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