Theorem eqinftid 6961

Description: Sufficient condition for an element to be equal to the infimum. (Contributed by Jim Kingdon, 16-Dec-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
eqinfti.ti	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣𝑅𝑢)))
eqinftid.2	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
eqinftid.3	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ¬ 𝑦𝑅𝐶)
eqinftid.4	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶𝑅𝑦)) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)

Assertion

Ref	Expression
eqinftid	⊢ (𝜑 → inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝐶)

Distinct variable groups:   𝑢,𝐴,𝑣,𝑦,𝑧   𝜑,𝑢,𝑣   𝑢,𝑅,𝑣,𝑦,𝑧   𝑢,𝐵,𝑣,𝑦,𝑧   𝑢,𝐶,𝑣,𝑦,𝑧   𝜑,𝑦

Allowed substitution hint:   𝜑(𝑧)

Proof of Theorem eqinftid

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqinftid.2	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
2		eqinftid.3	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ¬ 𝑦𝑅𝐶)
3	2	ralrimiva 2530	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶)
4		eqinftid.4	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶𝑅𝑦)) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)
5	4	expr 373	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦))
6	5	ralrimiva 2530	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦))
7		eqinfti.ti	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣𝑅𝑢)))
8	7	eqinfti 6960	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)) → inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝐶))
9	1, 3, 6, 8	mp3and 1322	1 ⊢ (𝜑 → inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝐶)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1335   ∈ wcel 2128  ∀wral 2435  ∃wrex 2436   class class class wbr 3965  infcinf 6923

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1427  ax-7 1428  ax-gen 1429  ax-ie1 1473  ax-ie2 1474  ax-8 1484  ax-10 1485  ax-11 1486  ax-i12 1487  ax-bndl 1489  ax-4 1490  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-14 2131  ax-ext 2139  ax-sep 4082  ax-pow 4135  ax-pr 4169

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 965  df-tru 1338  df-fal 1341  df-nf 1441  df-sb 1743  df-eu 2009  df-mo 2010  df-clab 2144  df-cleq 2150  df-clel 2153  df-nfc 2288  df-ral 2440  df-rex 2441  df-reu 2442  df-rmo 2443  df-rab 2444  df-v 2714  df-sbc 2938  df-un 3106  df-in 3108  df-ss 3115  df-pw 3545  df-sn 3566  df-pr 3567  df-op 3569  df-uni 3773  df-br 3966  df-opab 4026  df-cnv 4593  df-iota 5134  df-riota 5777  df-sup 6924  df-inf 6925

This theorem is referenced by:  infminti  6967