Theorem rexico 11185

Description: Restrict the base of an upper real quantifier to an upper real set. (Contributed by Mario Carneiro, 12-May-2016.)

Assertion

Ref	Expression
rexico	|- ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) -> ( E. j e. ( B [,) +oo ) A. k e. A ( j <_ k -> ph ) <-> E. j e. RR A. k e. A ( j <_ k -> ph ) ) )

Distinct variable groups:   j, k, A   B, j, k   ph, j

Allowed substitution hint:   ph( k)

Proof of Theorem rexico

Dummy variable n is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 109	. . . 4 |- ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) -> B e. RR )
2		pnfxr 7972	. . . 4 |- +oo e. RR*
3		icossre 9911	. . . 4 |- ( ( B e. RR /\ +oo e. RR* ) -> ( B [,) +oo ) C_ RR )
4	1, 2, 3	sylancl 411	. . 3 |- ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) -> ( B [,) +oo ) C_ RR )
5		ssrexv 3212	. . 3 |- ( ( B [,) +oo ) C_ RR -> ( E. j e. ( B [,) +oo ) A. k e. A ( j <_ k -> ph ) -> E. j e. RR A. k e. A ( j <_ k -> ph ) ) )
6	4, 5	syl 14	. 2 |- ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) -> ( E. j e. ( B [,) +oo ) A. k e. A ( j <_ k -> ph ) -> E. j e. RR A. k e. A ( j <_ k -> ph ) ) )
7		maxcl 11174	. . . . . . 7 |- ( ( B e. RR /\ j e. RR ) -> sup ( { B , j } , RR , < ) e. RR )
8	7	adantll 473	. . . . . 6 |- ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) -> sup ( { B , j } , RR , < ) e. RR )
9		maxle1 11175	. . . . . . 7 |- ( ( B e. RR /\ j e. RR ) -> B <_ sup ( { B , j } , RR , < ) )
10	9	adantll 473	. . . . . 6 |- ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) -> B <_ sup ( { B , j } , RR , < ) )
11		elicopnf 9926	. . . . . . 7 |- ( B e. RR -> ( sup ( { B , j } , RR , < ) e. ( B [,) +oo ) <-> ( sup ( { B , j } , RR , < ) e. RR /\ B <_ sup ( { B , j } , RR , < ) ) ) )
12	11	ad2antlr 486	. . . . . 6 |- ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) -> ( sup ( { B , j } , RR , < ) e. ( B [,) +oo ) <-> ( sup ( { B , j } , RR , < ) e. RR /\ B <_ sup ( { B , j } , RR , < ) ) ) )
13	8, 10, 12	mpbir2and 939	. . . . 5 |- ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) -> sup ( { B , j } , RR , < ) e. ( B [,) +oo ) )
14		simpllr 529	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) /\ k e. A ) -> B e. RR )
15		simplr 525	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) /\ k e. A ) -> j e. RR )
16		simpll 524	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) -> A C_ RR )
17	16	sselda 3147	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) /\ k e. A ) -> k e. RR )
18		maxleastb 11178	. . . . . . . . 9 |- ( ( B e. RR /\ j e. RR /\ k e. RR ) -> ( sup ( { B , j } , RR , < ) <_ k <-> ( B <_ k /\ j <_ k ) ) )
19	14, 15, 17, 18	syl3anc 1233	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) /\ k e. A ) -> ( sup ( { B , j } , RR , < ) <_ k <-> ( B <_ k /\ j <_ k ) ) )
20		simpr 109	. . . . . . . 8 |- ( ( B <_ k /\ j <_ k ) -> j <_ k )
21	19, 20	syl6bi 162	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) /\ k e. A ) -> ( sup ( { B , j } , RR , < ) <_ k -> j <_ k ) )
22	21	imim1d 75	. . . . . 6 |- ( ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) /\ k e. A ) -> ( ( j <_ k -> ph ) -> ( sup ( { B , j } , RR , < ) <_ k -> ph ) ) )
23	22	ralimdva 2537	. . . . 5 |- ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) -> ( A. k e. A ( j <_ k -> ph ) -> A. k e. A ( sup ( { B , j } , RR , < ) <_ k -> ph ) ) )
24		breq1 3992	. . . . . . . 8 |- ( n = sup ( { B , j } , RR , < ) -> ( n <_ k <-> sup ( { B , j } , RR , < ) <_ k ) )
25	24	imbi1d 230	. . . . . . 7 |- ( n = sup ( { B , j } , RR , < ) -> ( ( n <_ k -> ph ) <-> ( sup ( { B , j } , RR , < ) <_ k -> ph ) ) )
26	25	ralbidv 2470	. . . . . 6 |- ( n = sup ( { B , j } , RR , < ) -> ( A. k e. A ( n <_ k -> ph ) <-> A. k e. A ( sup ( { B , j } , RR , < ) <_ k -> ph ) ) )
27	26	rspcev 2834	. . . . 5 |- ( ( sup ( { B , j } , RR , < ) e. ( B [,) +oo ) /\ A. k e. A ( sup ( { B , j } , RR , < ) <_ k -> ph ) ) -> E. n e. ( B [,) +oo ) A. k e. A ( n <_ k -> ph ) )
28	13, 23, 27	syl6an 1427	. . . 4 |- ( ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) /\ j e. RR ) -> ( A. k e. A ( j <_ k -> ph ) -> E. n e. ( B [,) +oo ) A. k e. A ( n <_ k -> ph ) ) )
29	28	rexlimdva 2587	. . 3 |- ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) -> ( E. j e. RR A. k e. A ( j <_ k -> ph ) -> E. n e. ( B [,) +oo ) A. k e. A ( n <_ k -> ph ) ) )
30		breq1 3992	. . . . . 6 |- ( n = j -> ( n <_ k <-> j <_ k ) )
31	30	imbi1d 230	. . . . 5 |- ( n = j -> ( ( n <_ k -> ph ) <-> ( j <_ k -> ph ) ) )
32	31	ralbidv 2470	. . . 4 |- ( n = j -> ( A. k e. A ( n <_ k -> ph ) <-> A. k e. A ( j <_ k -> ph ) ) )
33	32	cbvrexv 2697	. . 3 |- ( E. n e. ( B [,) +oo ) A. k e. A ( n <_ k -> ph ) <-> E. j e. ( B [,) +oo ) A. k e. A ( j <_ k -> ph ) )
34	29, 33	syl6ib 160	. 2 |- ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) -> ( E. j e. RR A. k e. A ( j <_ k -> ph ) -> E. j e. ( B [,) +oo ) A. k e. A ( j <_ k -> ph ) ) )
35	6, 34	impbid 128	1 |- ( ( A C_ RR /\ B e. RR ) -> ( E. j e. ( B [,) +oo ) A. k e. A ( j <_ k -> ph ) <-> E. j e. RR A. k e. A ( j <_ k -> ph ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   = wceq 1348   e. wcel 2141   A.wral 2448   E.wrex 2449   C_ wss 3121   {cpr 3584   class class class wbr 3989  (class class class)co 5853   supcsup 6959   RRcr 7773   +oocpnf 7951   RR*cxr 7953   < clt 7954   <_ cle 7955   [,)cico 9847

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4104  ax-sep 4107  ax-nul 4115  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-setind 4521  ax-iinf 4572  ax-cnex 7865  ax-resscn 7866  ax-1cn 7867  ax-1re 7868  ax-icn 7869  ax-addcl 7870  ax-addrcl 7871  ax-mulcl 7872  ax-mulrcl 7873  ax-addcom 7874  ax-mulcom 7875  ax-addass 7876  ax-mulass 7877  ax-distr 7878  ax-i2m1 7879  ax-0lt1 7880  ax-1rid 7881  ax-0id 7882  ax-rnegex 7883  ax-precex 7884  ax-cnre 7885  ax-pre-ltirr 7886  ax-pre-ltwlin 7887  ax-pre-lttrn 7888  ax-pre-apti 7889  ax-pre-ltadd 7890  ax-pre-mulgt0 7891  ax-pre-mulext 7892  ax-arch 7893  ax-caucvg 7894

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 830  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-if 3527  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-int 3832  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-tr 4088  df-id 4278  df-po 4281  df-iso 4282  df-iord 4351  df-on 4353  df-ilim 4354  df-suc 4356  df-iom 4575  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-f1 5203  df-fo 5204  df-f1o 5205  df-fv 5206  df-riota 5809  df-ov 5856  df-oprab 5857  df-mpo 5858  df-1st 6119  df-2nd 6120  df-recs 6284  df-frec 6370  df-sup 6961  df-pnf 7956  df-mnf 7957  df-xr 7958  df-ltxr 7959  df-le 7960  df-sub 8092  df-neg 8093  df-reap 8494  df-ap 8501  df-div 8590  df-inn 8879  df-2 8937  df-3 8938  df-4 8939  df-n0 9136  df-z 9213  df-uz 9488  df-rp 9611  df-ico 9851  df-seqfrec 10402  df-exp 10476  df-cj 10806  df-re 10807  df-im 10808  df-rsqrt 10962  df-abs 10963

This theorem is referenced by: (None)