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Theorem rexanre 10653
Description: Combine two different upper real properties into one. (Contributed by Mario Carneiro, 8-May-2016.)
Assertion
Ref Expression
rexanre  |-  ( A 
C_  RR  ->  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  <->  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  ps ) ) ) )
Distinct variable groups:    j, k, A    ph, j    ps, j
Allowed substitution hints:    ph( k)    ps( k)

Proof of Theorem rexanre
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl 107 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ps )  ->  ph )
21imim2i 12 . . . . 5  |-  ( ( j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  ( j  <_  k  ->  ph ) )
32ralimi 2438 . . . 4  |-  ( A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph ) )
43reximi 2470 . . 3  |-  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ph ) )
5 simpr 108 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ps )  ->  ps )
65imim2i 12 . . . . 5  |-  ( ( j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  ( j  <_  k  ->  ps )
)
76ralimi 2438 . . . 4  |-  ( A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ps )
)
87reximi 2470 . . 3  |-  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ps )
)
94, 8jca 300 . 2  |-  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  ->  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  ps ) ) )
10 breq1 3848 . . . . . . . 8  |-  ( j  =  x  ->  (
j  <_  k  <->  x  <_  k ) )
1110imbi1d 229 . . . . . . 7  |-  ( j  =  x  ->  (
( j  <_  k  ->  ph )  <->  ( x  <_  k  ->  ph ) ) )
1211ralbidv 2380 . . . . . 6  |-  ( j  =  x  ->  ( A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph )  <->  A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph ) ) )
1312cbvrexv 2591 . . . . 5  |-  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  ph )  <->  E. x  e.  RR  A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph ) )
14 breq1 3848 . . . . . . . 8  |-  ( j  =  y  ->  (
j  <_  k  <->  y  <_  k ) )
1514imbi1d 229 . . . . . . 7  |-  ( j  =  y  ->  (
( j  <_  k  ->  ps )  <->  ( y  <_  k  ->  ps )
) )
1615ralbidv 2380 . . . . . 6  |-  ( j  =  y  ->  ( A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ps )  <->  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
) )
1716cbvrexv 2591 . . . . 5  |-  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  ps )  <->  E. y  e.  RR  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps ) )
1813, 17anbi12i 448 . . . 4  |-  ( ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ps )
)  <->  ( E. x  e.  RR  A. k  e.  A  ( x  <_ 
k  ->  ph )  /\  E. y  e.  RR  A. k  e.  A  (
y  <_  k  ->  ps ) ) )
19 reeanv 2536 . . . 4  |-  ( E. x  e.  RR  E. y  e.  RR  ( A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
)  <->  ( E. x  e.  RR  A. k  e.  A  ( x  <_ 
k  ->  ph )  /\  E. y  e.  RR  A. k  e.  A  (
y  <_  k  ->  ps ) ) )
2018, 19bitr4i 185 . . 3  |-  ( ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ps )
)  <->  E. x  e.  RR  E. y  e.  RR  ( A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
) )
21 maxcl 10643 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR )  ->  sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  e.  RR )
2221adantl 271 . . . . 5  |-  ( ( A  C_  RR  /\  (
x  e.  RR  /\  y  e.  RR )
)  ->  sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  e.  RR )
23 r19.26 2497 . . . . . 6  |-  ( A. k  e.  A  (
( x  <_  k  ->  ph )  /\  (
y  <_  k  ->  ps ) )  <->  ( A. k  e.  A  (
x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
) )
24 prth 336 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( x  <_  k  ->  ph )  /\  (
y  <_  k  ->  ps ) )  ->  (
( x  <_  k  /\  y  <_  k )  ->  ( ph  /\  ps ) ) )
25 simplrl 502 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  x  e.  RR )
26 simplrr 503 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  y  e.  RR )
27 simpl 107 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  C_  RR  /\  (
x  e.  RR  /\  y  e.  RR )
)  ->  A  C_  RR )
2827sselda 3025 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  k  e.  RR )
29 maxleastb 10647 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR  /\  k  e.  RR )  ->  ( sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  <_  k  <->  ( x  <_  k  /\  y  <_  k ) ) )
3025, 26, 28, 29syl3anc 1174 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  ( sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  <_  k  <->  ( x  <_  k  /\  y  <_  k ) ) )
3130imbi1d 229 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  (
( sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  <_  k  ->  ( ph  /\  ps ) )  <-> 
( ( x  <_ 
k  /\  y  <_  k )  ->  ( ph  /\ 
ps ) ) ) )
3224, 31syl5ibr 154 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  C_  RR  /\  ( x  e.  RR  /\  y  e.  RR ) )  /\  k  e.  A )  ->  (
( ( x  <_ 
k  ->  ph )  /\  ( y  <_  k  ->  ps ) )  -> 
( sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  <_  k  ->  ( ph  /\  ps ) ) ) )
3332ralimdva 2441 . . . . . 6  |-  ( ( A  C_  RR  /\  (
x  e.  RR  /\  y  e.  RR )
)  ->  ( A. k  e.  A  (
( x  <_  k  ->  ph )  /\  (
y  <_  k  ->  ps ) )  ->  A. k  e.  A  ( sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
) ) )
3423, 33syl5bir 151 . . . . 5  |-  ( ( A  C_  RR  /\  (
x  e.  RR  /\  y  e.  RR )
)  ->  ( ( A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
)  ->  A. k  e.  A  ( sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
) ) )
35 breq1 3848 . . . . . . . 8  |-  ( j  =  sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  ->  ( j  <_ 
k  <->  sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  <_ 
k ) )
3635imbi1d 229 . . . . . . 7  |-  ( j  =  sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  ->  ( ( j  <_  k  ->  ( ph  /\  ps ) )  <-> 
( sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  <_  k  ->  ( ph  /\  ps ) ) ) )
3736ralbidv 2380 . . . . . 6  |-  ( j  =  sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  ->  ( A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ( ph  /\ 
ps ) )  <->  A. k  e.  A  ( sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
) ) )
3837rspcev 2722 . . . . 5  |-  ( ( sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  e.  RR  /\  A. k  e.  A  ( sup ( { x ,  y } ,  RR ,  <  )  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
) )  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ( ph  /\ 
ps ) ) )
3922, 34, 38syl6an 1368 . . . 4  |-  ( ( A  C_  RR  /\  (
x  e.  RR  /\  y  e.  RR )
)  ->  ( ( A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
)  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ( ph  /\ 
ps ) ) ) )
4039rexlimdvva 2496 . . 3  |-  ( A 
C_  RR  ->  ( E. x  e.  RR  E. y  e.  RR  ( A. k  e.  A  ( x  <_  k  ->  ph )  /\  A. k  e.  A  ( y  <_  k  ->  ps )
)  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ( ph  /\ 
ps ) ) ) )
4120, 40syl5bi 150 . 2  |-  ( A 
C_  RR  ->  ( ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_  k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ps )
)  ->  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ( ph  /\ 
ps ) ) ) )
429, 41impbid2 141 1  |-  ( A 
C_  RR  ->  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  (
ph  /\  ps )
)  <->  ( E. j  e.  RR  A. k  e.  A  ( j  <_ 
k  ->  ph )  /\  E. j  e.  RR  A. k  e.  A  (
j  <_  k  ->  ps ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 102    <-> wb 103    = wceq 1289    e. wcel 1438   A.wral 2359   E.wrex 2360    C_ wss 2999   {cpr 3447   class class class wbr 3845   supcsup 6677   RRcr 7349    < clt 7522    <_ cle 7523
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 579  ax-in2 580  ax-io 665  ax-5 1381  ax-7 1382  ax-gen 1383  ax-ie1 1427  ax-ie2 1428  ax-8 1440  ax-10 1441  ax-11 1442  ax-i12 1443  ax-bndl 1444  ax-4 1445  ax-13 1449  ax-14 1450  ax-17 1464  ax-i9 1468  ax-ial 1472  ax-i5r 1473  ax-ext 2070  ax-coll 3954  ax-sep 3957  ax-nul 3965  ax-pow 4009  ax-pr 4036  ax-un 4260  ax-setind 4353  ax-iinf 4403  ax-cnex 7436  ax-resscn 7437  ax-1cn 7438  ax-1re 7439  ax-icn 7440  ax-addcl 7441  ax-addrcl 7442  ax-mulcl 7443  ax-mulrcl 7444  ax-addcom 7445  ax-mulcom 7446  ax-addass 7447  ax-mulass 7448  ax-distr 7449  ax-i2m1 7450  ax-0lt1 7451  ax-1rid 7452  ax-0id 7453  ax-rnegex 7454  ax-precex 7455  ax-cnre 7456  ax-pre-ltirr 7457  ax-pre-ltwlin 7458  ax-pre-lttrn 7459  ax-pre-apti 7460  ax-pre-ltadd 7461  ax-pre-mulgt0 7462  ax-pre-mulext 7463  ax-arch 7464  ax-caucvg 7465
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 781  df-3or 925  df-3an 926  df-tru 1292  df-fal 1295  df-nf 1395  df-sb 1693  df-eu 1951  df-mo 1952  df-clab 2075  df-cleq 2081  df-clel 2084  df-nfc 2217  df-ne 2256  df-nel 2351  df-ral 2364  df-rex 2365  df-reu 2366  df-rmo 2367  df-rab 2368  df-v 2621  df-sbc 2841  df-csb 2934  df-dif 3001  df-un 3003  df-in 3005  df-ss 3012  df-nul 3287  df-if 3394  df-pw 3431  df-sn 3452  df-pr 3453  df-op 3455  df-uni 3654  df-int 3689  df-iun 3732  df-br 3846  df-opab 3900  df-mpt 3901  df-tr 3937  df-id 4120  df-po 4123  df-iso 4124  df-iord 4193  df-on 4195  df-ilim 4196  df-suc 4198  df-iom 4406  df-xp 4444  df-rel 4445  df-cnv 4446  df-co 4447  df-dm 4448  df-rn 4449  df-res 4450  df-ima 4451  df-iota 4980  df-fun 5017  df-fn 5018  df-f 5019  df-f1 5020  df-fo 5021  df-f1o 5022  df-fv 5023  df-riota 5608  df-ov 5655  df-oprab 5656  df-mpt2 5657  df-1st 5911  df-2nd 5912  df-recs 6070  df-frec 6156  df-sup 6679  df-pnf 7524  df-mnf 7525  df-xr 7526  df-ltxr 7527  df-le 7528  df-sub 7655  df-neg 7656  df-reap 8052  df-ap 8059  df-div 8140  df-inn 8423  df-2 8481  df-3 8482  df-4 8483  df-n0 8674  df-z 8751  df-uz 9020  df-rp 9135  df-iseq 9853  df-seq3 9854  df-exp 9955  df-cj 10276  df-re 10277  df-im 10278  df-rsqrt 10431  df-abs 10432
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