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Theorem zsupssdc 10561
Description: An inhabited decidable bounded subset of integers has a supremum in the set. (The proof does not use ax-pre-suploc 8213.) (Contributed by Mario Carneiro, 21-Apr-2015.) (Revised by Jim Kingdon, 5-Oct-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
zsupssdc.a  |-  ( ph  ->  A  C_  ZZ )
zsupssdc.m  |-  ( ph  ->  E. x  x  e.  A )
zsupssdc.dc  |-  ( ph  ->  A. x  e.  ZZ DECID  x  e.  A )
zsupssdc.ub  |-  ( ph  ->  E. x  e.  ZZ  A. y  e.  A  y  <_  x )
Assertion
Ref Expression
zsupssdc  |-  ( ph  ->  E. x  e.  A  ( A. y  e.  A  -.  x  <  y  /\  A. y  e.  B  ( y  <  x  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) ) )
Distinct variable groups:    x, A, y, z    x, B    ph, y
Allowed substitution hints:    ph( x, z)    B( y, z)

Proof of Theorem zsupssdc
Dummy variables  a  m  n  w  b are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 zsupssdc.ub . . 3  |-  ( ph  ->  E. x  e.  ZZ  A. y  e.  A  y  <_  x )
2 breq1 4096 . . . . . 6  |-  ( y  =  m  ->  (
y  <_  x  <->  m  <_  x ) )
32cbvralvw 2772 . . . . 5  |-  ( A. y  e.  A  y  <_  x  <->  A. m  e.  A  m  <_  x )
4 breq2 4097 . . . . . 6  |-  ( x  =  n  ->  (
m  <_  x  <->  m  <_  n ) )
54ralbidv 2533 . . . . 5  |-  ( x  =  n  ->  ( A. m  e.  A  m  <_  x  <->  A. m  e.  A  m  <_  n ) )
63, 5bitrid 192 . . . 4  |-  ( x  =  n  ->  ( A. y  e.  A  y  <_  x  <->  A. m  e.  A  m  <_  n ) )
76cbvrexvw 2773 . . 3  |-  ( E. x  e.  ZZ  A. y  e.  A  y  <_  x  <->  E. n  e.  ZZ  A. m  e.  A  m  <_  n )
81, 7sylib 122 . 2  |-  ( ph  ->  E. n  e.  ZZ  A. m  e.  A  m  <_  n )
9 zsupssdc.m . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  E. x  x  e.  A )
10 eleq1w 2292 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  a  ->  (
x  e.  A  <->  a  e.  A ) )
1110cbvexv 1967 . . . . . . 7  |-  ( E. x  x  e.  A  <->  E. a  a  e.  A
)
129, 11sylib 122 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  E. a  a  e.  A )
1312adantr 276 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  E. a 
a  e.  A )
14 uzssz 9837 . . . . . . 7  |-  ( ZZ>= `  -u n )  C_  ZZ
15 rabss2 3311 . . . . . . 7  |-  ( (
ZZ>= `  -u n )  C_  ZZ  ->  { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }  C_  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } )
1614, 15ax-mp 5 . . . . . 6  |-  { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }  C_  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }
17 negeq 8431 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( b  =  w  ->  -u b  =  -u w )
1817eleq1d 2300 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( b  =  w  ->  ( -u b  e.  A  <->  -u w  e.  A ) )
19 simp1rl 1089 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  n  e.  ZZ )
2019znegcld 9665 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  -u n  e.  ZZ )
21 simp2 1025 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  w  e.  ZZ )
2221zred 9663 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  w  e.  RR )
2319zred 9663 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  n  e.  RR )
24 breq1 4096 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( m  =  -u w  ->  (
m  <_  n  <->  -u w  <_  n ) )
25 simp1rr 1090 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  A. m  e.  A  m  <_  n )
26 simp3 1026 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  -u w  e.  A )
2724, 25, 26rspcdva 2916 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  -u w  <_  n )
2822, 23, 27lenegcon1d 8766 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  -u n  <_  w )
29 eluz2 9822 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( w  e.  ( ZZ>= `  -u n
)  <->  ( -u n  e.  ZZ  /\  w  e.  ZZ  /\  -u n  <_  w ) )
3020, 21, 28, 29syl3anbrc 1208 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  w  e.  ( ZZ>= `  -u n ) )
3118, 30, 26elrabd 2965 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  w  e.  { b  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u b  e.  A }
)
3231rabssdv 3308 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }  C_  { b  e.  ( ZZ>= `  -u n
)  |  -u b  e.  A } )
3318cbvrabv 2802 . . . . . . . . . . 11  |-  { b  e.  ( ZZ>= `  -u n
)  |  -u b  e.  A }  =  {
w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }
3432, 33sseqtrdi 3276 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }  C_  { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A } )
3516a1i 9 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }  C_  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } )
3634, 35eqssd 3245 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }  =  {
w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }
)
3736infeq1d 7271 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  -> inf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  = inf ( { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  ) )
3837adantr 276 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  -> inf ( {
w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  = inf ( { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  ) )
39 simprl 531 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  n  e.  ZZ )
4039znegcld 9665 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  -u n  e.  ZZ )
4140adantr 276 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u n  e.  ZZ )
42 eqid 2231 . . . . . . . 8  |-  { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }  =  { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }
43 negeq 8431 . . . . . . . . . 10  |-  ( w  =  -u a  ->  -u w  =  -u -u a )
4443eleq1d 2300 . . . . . . . . 9  |-  ( w  =  -u a  ->  ( -u w  e.  A  <->  -u -u a  e.  A ) )
45 zsupssdc.a . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  A  C_  ZZ )
4645ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  A  C_  ZZ )
47 simpr 110 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  e.  A )
4846, 47sseldd 3229 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  e.  ZZ )
4948znegcld 9665 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u a  e.  ZZ )
50 breq1 4096 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( m  =  a  ->  (
m  <_  n  <->  a  <_  n ) )
51 simplrr 538 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  A. m  e.  A  m  <_  n )
5250, 51, 47rspcdva 2916 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  <_  n )
5348zred 9663 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  e.  RR )
5439adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  n  e.  ZZ )
5554zred 9663 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  n  e.  RR )
5653, 55lenegd 8763 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  ( a  <_  n  <->  -u n  <_  -u a
) )
5752, 56mpbid 147 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u n  <_  -u a )
58 eluz2 9822 . . . . . . . . . 10  |-  ( -u a  e.  ( ZZ>= `  -u n )  <->  ( -u n  e.  ZZ  /\  -u a  e.  ZZ  /\  -u n  <_ 
-u a ) )
5941, 49, 57, 58syl3anbrc 1208 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u a  e.  ( ZZ>= `  -u n ) )
6048zcnd 9664 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  e.  CC )
6160negnegd 8540 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u -u a  =  a )
6261, 47eqeltrd 2308 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u -u a  e.  A )
6344, 59, 62elrabd 2965 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u a  e. 
{ w  e.  (
ZZ>= `  -u n )  | 
-u w  e.  A } )
64 eleq1 2294 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  -u w  ->  (
x  e.  A  <->  -u w  e.  A ) )
6564dcbid 846 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  -u w  ->  (DECID  x  e.  A  <-> DECID  -u w  e.  A ) )
66 zsupssdc.dc . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  A. x  e.  ZZ DECID  x  e.  A )
6766ad2antrr 488 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  (
-u n ... -u a
) )  ->  A. x  e.  ZZ DECID  x  e.  A )
68 elfzelz 10322 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( w  e.  ( -u n ... -u a )  ->  w  e.  ZZ )
6968adantl 277 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  (
-u n ... -u a
) )  ->  w  e.  ZZ )
7069znegcld 9665 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  (
-u n ... -u a
) )  ->  -u w  e.  ZZ )
7165, 67, 70rspcdva 2916 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  (
-u n ... -u a
) )  -> DECID  -u w  e.  A
)
7271adantlr 477 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\ 
A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  /\  w  e.  ( -u n ... -u a
) )  -> DECID  -u w  e.  A
)
7341, 42, 63, 72infssuzcldc 10558 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  -> inf ( {
w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  { w  e.  (
ZZ>= `  -u n )  | 
-u w  e.  A } )
7438, 73eqeltrd 2308 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  -> inf ( {
w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  { w  e.  (
ZZ>= `  -u n )  | 
-u w  e.  A } )
7516, 74sselid 3226 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  -> inf ( {
w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } )
7613, 75exlimddv 1947 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  -> inf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } )
77 negeq 8431 . . . . . . 7  |-  ( n  = inf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  -u n  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  ) )
7877eleq1d 2300 . . . . . 6  |-  ( n  = inf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  ( -u n  e.  A  <->  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  A ) )
79 negeq 8431 . . . . . . . 8  |-  ( w  =  n  ->  -u w  =  -u n )
8079eleq1d 2300 . . . . . . 7  |-  ( w  =  n  ->  ( -u w  e.  A  <->  -u n  e.  A ) )
8180cbvrabv 2802 . . . . . 6  |-  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }  =  {
n  e.  ZZ  |  -u n  e.  A }
8278, 81elrab2 2966 . . . . 5  |-  (inf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }  <->  (inf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  ZZ  /\  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  A
) )
8382simprbi 275 . . . 4  |-  (inf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }  ->  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  A )
8476, 83syl 14 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  A )
85 ssrab2 3313 . . . . . . . . 9  |-  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }  C_  ZZ
8685, 75sselid 3226 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  -> inf ( {
w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  ZZ )
8786zred 9663 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  -> inf ( {
w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  RR )
8887renegcld 8618 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  RR )
8941, 42, 63, 72infssuzledc 10557 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  -> inf ( {
w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <_ 
-u a )
9038, 89eqbrtrd 4115 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  -> inf ( {
w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <_ 
-u a )
9187, 53, 90lenegcon2d 8767 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  <_  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  ) )
9253, 88, 91lensymd 8360 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  a )
9392ralrimiva 2606 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  A. a  e.  A  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  a )
94 breq2 4097 . . . . . 6  |-  ( a  =  y  ->  ( -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  a  <->  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y
) )
9594notbid 673 . . . . 5  |-  ( a  =  y  ->  ( -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  a  <->  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y
) )
9695cbvralv 2768 . . . 4  |-  ( A. a  e.  A  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  a  <->  A. y  e.  A  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y
)
9793, 96sylib 122 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  A. y  e.  A  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y )
98 breq2 4097 . . . . . . 7  |-  ( z  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  (
y  <  z  <->  y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  ) ) )
9998rspcev 2911 . . . . . 6  |-  ( (
-uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  A  /\  y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )
)  ->  E. z  e.  A  y  <  z )
10099ex 115 . . . . 5  |-  ( -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  A  -> 
( y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) )
10184, 100syl 14 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  (
y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) )
102101ralrimivw 2607 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  A. y  e.  B  ( y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) )
103 breq1 4096 . . . . . . 7  |-  ( x  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  (
x  <  y  <->  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y ) )
104103notbid 673 . . . . . 6  |-  ( x  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  ( -.  x  <  y  <->  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y ) )
105104ralbidv 2533 . . . . 5  |-  ( x  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  ( A. y  e.  A  -.  x  <  y  <->  A. y  e.  A  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y ) )
106 breq2 4097 . . . . . . 7  |-  ( x  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  (
y  <  x  <->  y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  ) ) )
107106imbi1d 231 . . . . . 6  |-  ( x  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  (
( y  <  x  ->  E. z  e.  A  y  <  z )  <->  ( y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) ) )
108107ralbidv 2533 . . . . 5  |-  ( x  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  ( A. y  e.  B  ( y  <  x  ->  E. z  e.  A  y  <  z )  <->  A. y  e.  B  ( y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) ) )
109105, 108anbi12d 473 . . . 4  |-  ( x  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  (
( A. y  e.  A  -.  x  < 
y  /\  A. y  e.  B  ( y  <  x  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) )  <->  ( A. y  e.  A  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y  /\  A. y  e.  B  ( y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) ) ) )
110109rspcev 2911 . . 3  |-  ( (
-uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  e.  A  /\  ( A. y  e.  A  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y  /\  A. y  e.  B  ( y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) ) )  ->  E. x  e.  A  ( A. y  e.  A  -.  x  <  y  /\  A. y  e.  B  ( y  <  x  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) ) )
11184, 97, 102, 110syl12anc 1272 . 2  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  E. x  e.  A  ( A. y  e.  A  -.  x  <  y  /\  A. y  e.  B  (
y  <  x  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) ) )
1128, 111rexlimddv 2656 1  |-  ( ph  ->  E. x  e.  A  ( A. y  e.  A  -.  x  <  y  /\  A. y  e.  B  ( y  <  x  ->  E. z  e.  A  y  <  z ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104  DECID wdc 842    /\ w3a 1005    = wceq 1398   E.wex 1541    e. wcel 2202   A.wral 2511   E.wrex 2512   {crab 2515    C_ wss 3201   class class class wbr 4093   ` cfv 5333  (class class class)co 6028  infcinf 7242   RRcr 8091    < clt 8273    <_ cle 8274   -ucneg 8410   ZZcz 9540   ZZ>=cuz 9816   ...cfz 10305
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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-sep 4212  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-cnex 8183  ax-resscn 8184  ax-1cn 8185  ax-1re 8186  ax-icn 8187  ax-addcl 8188  ax-addrcl 8189  ax-mulcl 8190  ax-addcom 8192  ax-addass 8194  ax-distr 8196  ax-i2m1 8197  ax-0lt1 8198  ax-0id 8200  ax-rnegex 8201  ax-cnre 8203  ax-pre-ltirr 8204  ax-pre-ltwlin 8205  ax-pre-lttrn 8206  ax-pre-apti 8207  ax-pre-ltadd 8208
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rmo 2519  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-id 4396  df-po 4399  df-iso 4400  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-isom 5342  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-sup 7243  df-inf 7244  df-pnf 8275  df-mnf 8276  df-xr 8277  df-ltxr 8278  df-le 8279  df-sub 8411  df-neg 8412  df-inn 9203  df-n0 9462  df-z 9541  df-uz 9817  df-fz 10306  df-fzo 10440
This theorem is referenced by:  suprzcl2dc  10562
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