ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  suplocsrlempr Unicode version

Theorem suplocsrlempr 7806
Description: Lemma for suplocsr 7808. The set  B has a least upper bound. (Contributed by Jim Kingdon, 19-Jan-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
suplocsrlem.b  |-  B  =  { w  e.  P.  |  ( C  +R  [
<. w ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A }
suplocsrlem.ss  |-  ( ph  ->  A  C_  R. )
suplocsrlem.c  |-  ( ph  ->  C  e.  A )
suplocsrlem.ub  |-  ( ph  ->  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y 
<R  x )
suplocsrlem.loc  |-  ( ph  ->  A. x  e.  R.  A. y  e.  R.  (
x  <R  y  ->  ( E. z  e.  A  x  <R  z  \/  A. z  e.  A  z  <R  y ) ) )
Assertion
Ref Expression
suplocsrlempr  |-  ( ph  ->  E. v  e.  P.  ( A. w  e.  B  -.  v  <P  w  /\  A. w  e.  P.  (
w  <P  v  ->  E. u  e.  B  w  <P  u ) ) )
Distinct variable groups:    w, A, v, y    u, A, x, z    u, B, v, w, x, z    w, C, v, x, y    u, C, z    ph, u, v, w, x, z    y,
z
Allowed substitution hints:    ph( y)    B( y)

Proof of Theorem suplocsrlempr
Dummy variable  a is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 suplocsrlem.ss . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  A  C_  R. )
2 suplocsrlem.c . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  C  e.  A )
31, 2sseldd 3157 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  C  e.  R. )
4 0idsr 7766 . . . . . . 7  |-  ( C  e.  R.  ->  ( C  +R  0R )  =  C )
53, 4syl 14 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( C  +R  0R )  =  C )
65, 2eqeltrd 2254 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( C  +R  0R )  e.  A )
7 1pr 7553 . . . . 5  |-  1P  e.  P.
86, 7jctil 312 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( 1P  e.  P.  /\  ( C  +R  0R )  e.  A )
)
9 opeq1 3779 . . . . . . . . 9  |-  ( w  =  1P  ->  <. w ,  1P >.  =  <. 1P ,  1P >. )
109eceq1d 6571 . . . . . . . 8  |-  ( w  =  1P  ->  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  =  [ <. 1P ,  1P >. ]  ~R  )
11 df-0r 7730 . . . . . . . 8  |-  0R  =  [ <. 1P ,  1P >. ]  ~R
1210, 11eqtr4di 2228 . . . . . . 7  |-  ( w  =  1P  ->  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  =  0R )
1312oveq2d 5891 . . . . . 6  |-  ( w  =  1P  ->  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  =  ( C  +R  0R ) )
1413eleq1d 2246 . . . . 5  |-  ( w  =  1P  ->  (
( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A  <->  ( C  +R  0R )  e.  A ) )
15 suplocsrlem.b . . . . 5  |-  B  =  { w  e.  P.  |  ( C  +R  [
<. w ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A }
1614, 15elrab2 2897 . . . 4  |-  ( 1P  e.  B  <->  ( 1P  e.  P.  /\  ( C  +R  0R )  e.  A ) )
178, 16sylibr 134 . . 3  |-  ( ph  ->  1P  e.  B )
18 elex2 2754 . . 3  |-  ( 1P  e.  B  ->  E. v 
v  e.  B )
1917, 18syl 14 . 2  |-  ( ph  ->  E. v  v  e.  B )
20 suplocsrlem.ub . . . 4  |-  ( ph  ->  E. x  e.  R.  A. y  e.  A  y 
<R  x )
21 breq1 4007 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  C  ->  (
y  <R  x  <->  C  <R  x ) )
2221rspccv 2839 . . . . . . . . 9  |-  ( A. y  e.  A  y  <R  x  ->  ( C  e.  A  ->  C  <R  x ) )
232, 22mpan9 281 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  A. y  e.  A  y  <R  x )  ->  C  <R  x )
24 0lt1sr 7764 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  0R  <R  1R
25 0r 7749 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  0R  e.  R.
26 1sr 7750 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  1R  e.  R.
27 m1r 7751 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  -1R  e.  R.
28 ltasrg 7769 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 0R  e.  R.  /\  1R  e.  R.  /\  -1R  e.  R. )  ->  ( 0R  <R  1R  <->  ( -1R  +R  0R )  <R  ( -1R 
+R  1R ) ) )
2925, 26, 27, 28mp3an 1337 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 0R 
<R  1R  <->  ( -1R  +R  0R )  <R  ( -1R 
+R  1R ) )
3024, 29mpbi 145 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( -1R 
+R  0R )  <R 
( -1R  +R  1R )
31 0idsr 7766 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( -1R 
e.  R.  ->  ( -1R 
+R  0R )  =  -1R )
3227, 31ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( -1R 
+R  0R )  =  -1R
33 m1p1sr 7759 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( -1R 
+R  1R )  =  0R
3430, 32, 333brtr3i 4033 . . . . . . . . . . . 12  |-  -1R  <R  0R
35 ltasrg 7769 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( -1R  e.  R.  /\  0R  e.  R.  /\  C  e.  R. )  ->  ( -1R  <R  0R  <->  ( C  +R  -1R )  <R  ( C  +R  0R ) ) )
3627, 25, 3, 35mp3an12i 1341 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( -1R  <R  0R  <->  ( C  +R  -1R )  <R  ( C  +R  0R ) ) )
3734, 36mpbii 148 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( C  +R  -1R )  <R  ( C  +R  0R ) )
3837, 5breqtrd 4030 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( C  +R  -1R )  <R  C )
39 ltsosr 7763 . . . . . . . . . . 11  |-  <R  Or  R.
40 ltrelsr 7737 . . . . . . . . . . 11  |-  <R  C_  ( R.  X.  R. )
4139, 40sotri 5025 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( C  +R  -1R )  <R  C  /\  C  <R  x )  ->  ( C  +R  -1R )  <R  x )
4238, 41sylan 283 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  C  <R  x )  ->  ( C  +R  -1R )  <R  x
)
43 map2psrprg 7804 . . . . . . . . . . 11  |-  ( C  e.  R.  ->  (
( C  +R  -1R )  <R  x  <->  E. v  e.  P.  ( C  +R  [
<. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x ) )
443, 43syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( C  +R  -1R )  <R  x  <->  E. v  e.  P.  ( C  +R  [
<. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x ) )
4544adantr 276 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  C  <R  x )  ->  ( ( C  +R  -1R )  <R  x 
<->  E. v  e.  P.  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x )
)
4642, 45mpbid 147 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  C  <R  x )  ->  E. v  e.  P.  ( C  +R  [
<. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x )
4723, 46syldan 282 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  A. y  e.  A  y  <R  x )  ->  E. v  e.  P.  ( C  +R  [
<. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x )
48 breq1 4007 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  ( C  +R  [
<. w ,  1P >. ]  ~R  )  ->  (
y  <R  ( C  +R  [
<. v ,  1P >. ]  ~R  )  <->  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R 
( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  ) ) )
49 simpllr 534 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. y  e.  A  y 
<R  x )  /\  v  e.  P. )  /\  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x )  ->  A. y  e.  A  y  <R  x )
50 breq2 4008 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x  ->  ( y  <R  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  <->  y  <R  x ) )
5150ralbidv 2477 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x  ->  ( A. y  e.  A  y  <R  ( C  +R  [
<. v ,  1P >. ]  ~R  )  <->  A. y  e.  A  y  <R  x ) )
5251adantl 277 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. y  e.  A  y 
<R  x )  /\  v  e.  P. )  /\  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x )  ->  ( A. y  e.  A  y  <R  ( C  +R  [
<. v ,  1P >. ]  ~R  )  <->  A. y  e.  A  y  <R  x ) )
5349, 52mpbird 167 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. y  e.  A  y 
<R  x )  /\  v  e.  P. )  /\  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x )  ->  A. y  e.  A  y  <R  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  ) )
5453adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\ 
A. y  e.  A  y  <R  x )  /\  v  e.  P. )  /\  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x )  /\  w  e.  B )  ->  A. y  e.  A  y  <R  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  ) )
5515rabeq2i 2735 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( w  e.  B  <->  ( w  e.  P.  /\  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A ) )
5655simprbi 275 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( w  e.  B  ->  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A )
5756adantl 277 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( ph  /\ 
A. y  e.  A  y  <R  x )  /\  v  e.  P. )  /\  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x )  /\  w  e.  B )  ->  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A )
5848, 54, 57rspcdva 2847 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ph  /\ 
A. y  e.  A  y  <R  x )  /\  v  e.  P. )  /\  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x )  /\  w  e.  B )  ->  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  ) )
5958ralrimiva 2550 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  A. y  e.  A  y 
<R  x )  /\  v  e.  P. )  /\  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x )  ->  A. w  e.  B  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R 
( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  ) )
6059ex 115 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  A. y  e.  A  y  <R  x )  /\  v  e.  P. )  ->  (
( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x  ->  A. w  e.  B  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R  ( C  +R  [
<. v ,  1P >. ]  ~R  ) ) )
6160reximdva 2579 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  A. y  e.  A  y  <R  x )  ->  ( E. v  e.  P.  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  =  x  ->  E. v  e.  P.  A. w  e.  B  ( C  +R  [
<. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )
) )
6247, 61mpd 13 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  A. y  e.  A  y  <R  x )  ->  E. v  e.  P.  A. w  e.  B  ( C  +R  [
<. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )
)
6362ex 115 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( A. y  e.  A  y  <R  x  ->  E. v  e.  P.  A. w  e.  B  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R  ( C  +R  [
<. v ,  1P >. ]  ~R  ) ) )
6463rexlimdvw 2598 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( E. x  e. 
R.  A. y  e.  A  y  <R  x  ->  E. v  e.  P.  A. w  e.  B  ( C  +R  [
<. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )
) )
6520, 64mpd 13 . . 3  |-  ( ph  ->  E. v  e.  P.  A. w  e.  B  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R  ( C  +R  [
<. v ,  1P >. ]  ~R  ) )
66 elrabi 2891 . . . . . . . 8  |-  ( w  e.  { a  e. 
P.  |  ( C  +R  [ <. a ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A }  ->  w  e.  P. )
67 opeq1 3779 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( w  =  a  ->  <. w ,  1P >.  =  <. a ,  1P >. )
6867eceq1d 6571 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( w  =  a  ->  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  =  [ <. a ,  1P >. ]  ~R  )
6968oveq2d 5891 . . . . . . . . . . 11  |-  ( w  =  a  ->  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  =  ( C  +R  [
<. a ,  1P >. ]  ~R  ) )
7069eleq1d 2246 . . . . . . . . . 10  |-  ( w  =  a  ->  (
( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A  <->  ( C  +R  [ <. a ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A )
)
7170cbvrabv 2737 . . . . . . . . 9  |-  { w  e.  P.  |  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A }  =  {
a  e.  P.  | 
( C  +R  [ <. a ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A }
7215, 71eqtri 2198 . . . . . . . 8  |-  B  =  { a  e.  P.  |  ( C  +R  [
<. a ,  1P >. ]  ~R  )  e.  A }
7366, 72eleq2s 2272 . . . . . . 7  |-  ( w  e.  B  ->  w  e.  P. )
7473adantl 277 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  v  e.  P. )  /\  w  e.  B )  ->  w  e.  P. )
75 simplr 528 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  v  e.  P. )  /\  w  e.  B )  ->  v  e.  P. )
763ad2antrr 488 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  v  e.  P. )  /\  w  e.  B )  ->  C  e.  R. )
77 ltpsrprg 7802 . . . . . 6  |-  ( ( w  e.  P.  /\  v  e.  P.  /\  C  e.  R. )  ->  (
( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  <->  w 
<P  v ) )
7874, 75, 76, 77syl3anc 1238 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  v  e.  P. )  /\  w  e.  B )  ->  (
( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  <->  w 
<P  v ) )
7978ralbidva 2473 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  v  e.  P. )  ->  ( A. w  e.  B  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R  ( C  +R  [ <. v ,  1P >. ]  ~R  )  <->  A. w  e.  B  w  <P  v ) )
8079rexbidva 2474 . . 3  |-  ( ph  ->  ( E. v  e. 
P.  A. w  e.  B  ( C  +R  [ <. w ,  1P >. ]  ~R  )  <R  ( C  +R  [
<. v ,  1P >. ]  ~R  )  <->  E. v  e.  P.  A. w  e.  B  w  <P  v
) )
8165, 80mpbid 147 . 2  |-  ( ph  ->  E. v  e.  P.  A. w  e.  B  w 
<P  v )
82 suplocsrlem.loc . . 3  |-  ( ph  ->  A. x  e.  R.  A. y  e.  R.  (
x  <R  y  ->  ( E. z  e.  A  x  <R  z  \/  A. z  e.  A  z  <R  y ) ) )
8315, 1, 2, 20, 82suplocsrlemb 7805 . 2  |-  ( ph  ->  A. v  e.  P.  A. w  e.  P.  (
v  <P  w  ->  ( E. u  e.  B  v  <P  u  \/  A. u  e.  B  u  <P  w ) ) )
8419, 81, 83suplocexpr 7724 1  |-  ( ph  ->  E. v  e.  P.  ( A. w  e.  B  -.  v  <P  w  /\  A. w  e.  P.  (
w  <P  v  ->  E. u  e.  B  w  <P  u ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 708    = wceq 1353   E.wex 1492    e. wcel 2148   A.wral 2455   E.wrex 2456   {crab 2459    C_ wss 3130   <.cop 3596   class class class wbr 4004  (class class class)co 5875   [cec 6533   P.cnp 7290   1Pc1p 7291    <P cltp 7294    ~R cer 7295   R.cnr 7296   0Rc0r 7297   1Rc1r 7298   -1Rcm1r 7299    +R cplr 7300    <R cltr 7302
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4119  ax-sep 4122  ax-nul 4130  ax-pow 4175  ax-pr 4210  ax-un 4434  ax-setind 4537  ax-iinf 4588
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rab 2464  df-v 2740  df-sbc 2964  df-csb 3059  df-dif 3132  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-nul 3424  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-int 3846  df-iun 3889  df-br 4005  df-opab 4066  df-mpt 4067  df-tr 4103  df-eprel 4290  df-id 4294  df-po 4297  df-iso 4298  df-iord 4367  df-on 4369  df-suc 4372  df-iom 4591  df-xp 4633  df-rel 4634  df-cnv 4635  df-co 4636  df-dm 4637  df-rn 4638  df-res 4639  df-ima 4640  df-iota 5179  df-fun 5219  df-fn 5220  df-f 5221  df-f1 5222  df-fo 5223  df-f1o 5224  df-fv 5225  df-ov 5878  df-oprab 5879  df-mpo 5880  df-1st 6141  df-2nd 6142  df-recs 6306  df-irdg 6371  df-1o 6417  df-2o 6418  df-oadd 6421  df-omul 6422  df-er 6535  df-ec 6537  df-qs 6541  df-ni 7303  df-pli 7304  df-mi 7305  df-lti 7306  df-plpq 7343  df-mpq 7344  df-enq 7346  df-nqqs 7347  df-plqqs 7348  df-mqqs 7349  df-1nqqs 7350  df-rq 7351  df-ltnqqs 7352  df-enq0 7423  df-nq0 7424  df-0nq0 7425  df-plq0 7426  df-mq0 7427  df-inp 7465  df-i1p 7466  df-iplp 7467  df-imp 7468  df-iltp 7469  df-enr 7725  df-nr 7726  df-plr 7727  df-mr 7728  df-ltr 7729  df-0r 7730  df-1r 7731  df-m1r 7732
This theorem is referenced by:  suplocsrlem  7807
  Copyright terms: Public domain W3C validator