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

Theorem zsupssdc 11957
Description: An inhabited decidable bounded subset of integers has a supremum in the set. (The proof does not use ax-pre-suploc 7934.) (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 4008 . . . . . 6  |-  ( y  =  m  ->  (
y  <_  x  <->  m  <_  x ) )
32cbvralvw 2709 . . . . 5  |-  ( A. y  e.  A  y  <_  x  <->  A. m  e.  A  m  <_  x )
4 breq2 4009 . . . . . 6  |-  ( x  =  n  ->  (
m  <_  x  <->  m  <_  n ) )
54ralbidv 2477 . . . . 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 2710 . . 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 2238 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  a  ->  (
x  e.  A  <->  a  e.  A ) )
1110cbvexv 1918 . . . . . . 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 9549 . . . . . . 7  |-  ( ZZ>= `  -u n )  C_  ZZ
15 rabss2 3240 . . . . . . 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 8152 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( b  =  w  ->  -u b  =  -u w )
1817eleq1d 2246 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( b  =  w  ->  ( -u b  e.  A  <->  -u w  e.  A ) )
19 simp1rl 1062 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  n  e.  ZZ )
2019znegcld 9379 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  -u n  e.  ZZ )
21 simp2 998 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  w  e.  ZZ )
2221zred 9377 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  w  e.  RR )
2319zred 9377 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  n  e.  RR )
24 breq1 4008 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( m  =  -u w  ->  (
m  <_  n  <->  -u w  <_  n ) )
25 simp1rr 1063 . . . . . . . . . . . . . . . 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 999 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2848 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  -u w  <_  n )
2822, 23, 27lenegcon1d 8486 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  -u n  <_  w )
29 eluz2 9536 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( w  e.  ( ZZ>= `  -u n
)  <->  ( -u n  e.  ZZ  /\  w  e.  ZZ  /\  -u n  <_  w ) )
3020, 21, 28, 29syl3anbrc 1181 . . . . . . . . . . . . 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 2897 . . . . . . . . . . . 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 3237 . . . . . . . . . . 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 2738 . . . . . . . . . . 11  |-  { b  e.  ( ZZ>= `  -u n
)  |  -u b  e.  A }  =  {
w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }
3432, 33sseqtrdi 3205 . . . . . . . . . 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 3174 . . . . . . . . 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 7013 . . . . . . . 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 529 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  n  e.  ZZ )
4039znegcld 9379 . . . . . . . . 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 2177 . . . . . . . 8  |-  { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }  =  { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }
43 negeq 8152 . . . . . . . . . 10  |-  ( w  =  -u a  ->  -u w  =  -u -u a )
4443eleq1d 2246 . . . . . . . . 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 3158 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  e.  ZZ )
4948znegcld 9379 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u a  e.  ZZ )
50 breq1 4008 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( m  =  a  ->  (
m  <_  n  <->  a  <_  n ) )
51 simplrr 536 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  A. m  e.  A  m  <_  n )
5250, 51, 47rspcdva 2848 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  <_  n )
5348zred 9377 . . . . . . . . . . . 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 9377 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  n  e.  RR )
5653, 55lenegd 8483 . . . . . . . . . . 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 9536 . . . . . . . . . 10  |-  ( -u a  e.  ( ZZ>= `  -u n )  <->  ( -u n  e.  ZZ  /\  -u a  e.  ZZ  /\  -u n  <_ 
-u a ) )
5941, 49, 57, 58syl3anbrc 1181 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u a  e.  ( ZZ>= `  -u n ) )
6048zcnd 9378 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  e.  CC )
6160negnegd 8261 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u -u a  =  a )
6261, 47eqeltrd 2254 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u -u a  e.  A )
6344, 59, 62elrabd 2897 . . . . . . . 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 2240 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  -u w  ->  (
x  e.  A  <->  -u w  e.  A ) )
6564dcbid 838 . . . . . . . . . 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 10027 . . . . . . . . . . . 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 9379 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  (
-u n ... -u a
) )  ->  -u w  e.  ZZ )
7165, 67, 70rspcdva 2848 . . . . . . . . 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 11954 . . . . . . 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 2254 . . . . . 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 3155 . . . . 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 1898 . . . 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 8152 . . . . . . 7  |-  ( n  = inf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  -u n  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  ) )
7877eleq1d 2246 . . . . . 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 8152 . . . . . . . 8  |-  ( w  =  n  ->  -u w  =  -u n )
8079eleq1d 2246 . . . . . . 7  |-  ( w  =  n  ->  ( -u w  e.  A  <->  -u n  e.  A ) )
8180cbvrabv 2738 . . . . . 6  |-  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }  =  {
n  e.  ZZ  |  -u n  e.  A }
8278, 81elrab2 2898 . . . . 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 3242 . . . . . . . . 9  |-  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }  C_  ZZ
8685, 75sselid 3155 . . . . . . . 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 9377 . . . . . . 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 8339 . . . . . 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 11953 . . . . . . . 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 4027 . . . . . . 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 8487 . . . . . 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 8081 . . . . 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 2550 . . . 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 4009 . . . . . 6  |-  ( a  =  y  ->  ( -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  a  <->  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y
) )
9594notbid 667 . . . . 5  |-  ( a  =  y  ->  ( -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  a  <->  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y
) )
9695cbvralv 2705 . . . 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 4009 . . . . . . 7  |-  ( z  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  (
y  <  z  <->  y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  ) ) )
9998rspcev 2843 . . . . . 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 2551 . . 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 4008 . . . . . . 7  |-  ( x  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  (
x  <  y  <->  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y ) )
104103notbid 667 . . . . . 6  |-  ( x  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  ( -.  x  <  y  <->  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y ) )
105104ralbidv 2477 . . . . 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 4009 . . . . . . 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 2477 . . . . 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 2843 . . 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 1236 . 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 2599 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 834    /\ w3a 978    = wceq 1353   E.wex 1492    e. wcel 2148   A.wral 2455   E.wrex 2456   {crab 2459    C_ wss 3131   class class class wbr 4005   ` cfv 5218  (class class class)co 5877  infcinf 6984   RRcr 7812    < clt 7994    <_ cle 7995   -ucneg 8131   ZZcz 9255   ZZ>=cuz 9530   ...cfz 10010
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-sep 4123  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1cn 7906  ax-1re 7907  ax-icn 7908  ax-addcl 7909  ax-addrcl 7910  ax-mulcl 7911  ax-addcom 7913  ax-addass 7915  ax-distr 7917  ax-i2m1 7918  ax-0lt1 7919  ax-0id 7921  ax-rnegex 7922  ax-cnre 7924  ax-pre-ltirr 7925  ax-pre-ltwlin 7926  ax-pre-lttrn 7927  ax-pre-apti 7928  ax-pre-ltadd 7929
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-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-id 4295  df-po 4298  df-iso 4299  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-isom 5227  df-riota 5833  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-sup 6985  df-inf 6986  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-xr 7998  df-ltxr 7999  df-le 8000  df-sub 8132  df-neg 8133  df-inn 8922  df-n0 9179  df-z 9256  df-uz 9531  df-fz 10011  df-fzo 10145
This theorem is referenced by:  suprzcl2dc  11958
  Copyright terms: Public domain W3C validator