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Theorem zsupssdc 10673
Description: An inhabited decidable bounded subset of integers has a supremum in the set. (The proof does not use ax-pre-suploc 8300.) (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 4133 . . . . . 6  |-  ( y  =  m  ->  (
y  <_  x  <->  m  <_  x ) )
32cbvralvw 2790 . . . . 5  |-  ( A. y  e.  A  y  <_  x  <->  A. m  e.  A  m  <_  x )
4 breq2 4134 . . . . . 6  |-  ( x  =  n  ->  (
m  <_  x  <->  m  <_  n ) )
54ralbidv 2550 . . . . 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 2791 . . 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 2299 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  a  ->  (
x  e.  A  <->  a  e.  A ) )
1110cbvexv 1974 . . . . . . 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 9942 . . . . . . 7  |-  ( ZZ>= `  -u n )  C_  ZZ
15 rabss2 3331 . . . . . . 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 8519 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( b  =  w  ->  -u b  =  -u w )
1817eleq1d 2307 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( b  =  w  ->  ( -u b  e.  A  <->  -u w  e.  A ) )
19 simp1rl 1093 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  n  e.  ZZ )
2019znegcld 9770 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  -u n  e.  ZZ )
21 simp2 1029 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  w  e.  ZZ )
2221zred 9768 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  w  e.  RR )
2319zred 9768 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  n  e.  RR )
24 breq1 4133 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( m  =  -u w  ->  (
m  <_  n  <->  -u w  <_  n ) )
25 simp1rr 1094 . . . . . . . . . . . . . . . 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 1030 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2934 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  -u w  <_  n )
2822, 23, 27lenegcon1d 8855 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  ZZ  /\  -u w  e.  A
)  ->  -u n  <_  w )
29 eluz2 9927 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( w  e.  ( ZZ>= `  -u n
)  <->  ( -u n  e.  ZZ  /\  w  e.  ZZ  /\  -u n  <_  w ) )
3020, 21, 28, 29syl3anbrc 1212 . . . . . . . . . . . . 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 2984 . . . . . . . . . . . 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 3328 . . . . . . . . . . 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 2820 . . . . . . . . . . 11  |-  { b  e.  ( ZZ>= `  -u n
)  |  -u b  e.  A }  =  {
w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }
3432, 33sseqtrdi 3296 . . . . . . . . . 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 3265 . . . . . . . . 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 7352 . . . . . . . 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 535 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  ->  n  e.  ZZ )
4039znegcld 9770 . . . . . . . . 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 2238 . . . . . . . 8  |-  { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }  =  { w  e.  ( ZZ>= `  -u n )  |  -u w  e.  A }
43 negeq 8519 . . . . . . . . . 10  |-  ( w  =  -u a  ->  -u w  =  -u -u a )
4443eleq1d 2307 . . . . . . . . 9  |-  ( w  =  -u a  ->  ( -u w  e.  A  <->  -u -u a  e.  A ) )
45 zsupssdc.a . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  A  C_  ZZ )
4645ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . 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 3249 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  e.  ZZ )
4948znegcld 9770 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u a  e.  ZZ )
50 breq1 4133 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( m  =  a  ->  (
m  <_  n  <->  a  <_  n ) )
51 simplrr 542 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  A. m  e.  A  m  <_  n )
5250, 51, 47rspcdva 2934 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  <_  n )
5348zred 9768 . . . . . . . . . . . 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 9768 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  n  e.  RR )
5653, 55lenegd 8852 . . . . . . . . . . 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 9927 . . . . . . . . . 10  |-  ( -u a  e.  ( ZZ>= `  -u n )  <->  ( -u n  e.  ZZ  /\  -u a  e.  ZZ  /\  -u n  <_ 
-u a ) )
5941, 49, 57, 58syl3anbrc 1212 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u a  e.  ( ZZ>= `  -u n ) )
6048zcnd 9769 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  a  e.  CC )
6160negnegd 8628 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u -u a  =  a )
6261, 47eqeltrd 2315 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  a  e.  A
)  ->  -u -u a  e.  A )
6344, 59, 62elrabd 2984 . . . . . . . 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 2301 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  -u w  ->  (
x  e.  A  <->  -u w  e.  A ) )
6564dcbid 850 . . . . . . . . . 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 492 . . . . . . . . . 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 10428 . . . . . . . . . . . 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 9770 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  (
-u n ... -u a
) )  ->  -u w  e.  ZZ )
7165, 67, 70rspcdva 2934 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ZZ  /\  A. m  e.  A  m  <_  n ) )  /\  w  e.  (
-u n ... -u a
) )  -> DECID  -u w  e.  A
)
7271adantlr 481 . . . . . . . 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 10668 . . . . . . 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 2315 . . . . . 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 3246 . . . . 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 1954 . . . 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 8519 . . . . . . 7  |-  ( n  = inf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  -u n  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  ) )
7877eleq1d 2307 . . . . . 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 8519 . . . . . . . 8  |-  ( w  =  n  ->  -u w  =  -u n )
8079eleq1d 2307 . . . . . . 7  |-  ( w  =  n  ->  ( -u w  e.  A  <->  -u n  e.  A ) )
8180cbvrabv 2820 . . . . . 6  |-  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }  =  {
n  e.  ZZ  |  -u n  e.  A }
8278, 81elrab2 2985 . . . . 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 3333 . . . . . . . . 9  |-  { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A }  C_  ZZ
8685, 75sselid 3246 . . . . . . . 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 9768 . . . . . . 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 8707 . . . . . 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 10667 . . . . . . . 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 4152 . . . . . . 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 8856 . . . . . 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 8448 . . . . 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 2623 . . . 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 4134 . . . . . 6  |-  ( a  =  y  ->  ( -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  a  <->  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y
) )
9594notbid 677 . . . . 5  |-  ( a  =  y  ->  ( -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  a  <->  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y
) )
9695cbvralv 2786 . . . 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 4134 . . . . . . 7  |-  ( z  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  (
y  <  z  <->  y  <  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  ) ) )
9998rspcev 2929 . . . . . 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 2624 . . 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 4133 . . . . . . 7  |-  ( x  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  (
x  <  y  <->  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y ) )
104103notbid 677 . . . . . 6  |-  ( x  =  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  ->  ( -.  x  <  y  <->  -.  -uinf ( { w  e.  ZZ  |  -u w  e.  A } ,  RR ,  <  )  <  y ) )
105104ralbidv 2550 . . . . 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 4134 . . . . . . 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 2550 . . . . 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 477 . . . 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 2929 . . 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 1276 . 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 2673 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
This proof depends on syntax axioms:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104  DECID wdc 846    /\ w3a 1009    = wceq 1402   E.wex 1545    e. wcel 2209   A.wral 2528   E.wrex 2529   {crab 2532    C_ wss 3220   class class class wbr 4130   ` cfv 5377  (class class class)co 6085  infcinf 7323   RRcr 8178    < clt 8360    <_ cle 8361   -ucneg 8498   ZZcz 9644   ZZ>=cuz 9921   ...cfz 10411
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-sep 4249  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-cnex 8270  ax-resscn 8271  ax-1cn 8272  ax-1re 8273  ax-icn 8274  ax-addcl 8275  ax-addrcl 8276  ax-mulcl 8277  ax-addcom 8279  ax-addass 8281  ax-distr 8283  ax-i2m1 8284  ax-0lt1 8285  ax-0id 8287  ax-rnegex 8288  ax-cnre 8290  ax-pre-ltirr 8291  ax-pre-ltwlin 8292  ax-pre-lttrn 8293  ax-pre-apti 8294  ax-pre-ltadd 8295
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-isom 5386  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-sup 7324  df-inf 7325  df-pnf 8362  df-mnf 8363  df-xr 8364  df-ltxr 8365  df-le 8366  df-sub 8499  df-neg 8500  df-inn 9305  df-n0 9564  df-z 9645  df-uz 9922  df-fz 10412  df-fzo 10550
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