Theorem eqsuptid 7327

Description: Sufficient condition for an element to be equal to the supremum. (Contributed by Jim Kingdon, 24-Nov-2021.)

Hypotheses

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

Assertion

Ref	Expression
eqsuptid	⊢ (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝐶)

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

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧)   𝐶(𝑧)

Proof of Theorem eqsuptid

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqsuptid.2	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
2		eqsuptid.3	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ¬ 𝐶𝑅𝑦)
3	2	ralrimiva 2623	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝐶𝑅𝑦)
4		eqsuptid.4	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦𝑅𝐶)) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦𝑅𝑧)
5	4	expr 375	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦𝑅𝑧))
6	5	ralrimiva 2623	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦𝑅𝑧))
7		supmoti.ti	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣𝑅𝑢)))
8	7	eqsupti 7326	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝐶𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦𝑅𝑧)) → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝐶))
9	1, 3, 6, 8	mp3and 1381	1 ⊢ (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝐶)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ∀wral 2528  ∃wrex 2529   class class class wbr 4125  supcsup 7312

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 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-ext 2220

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  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-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-un 3224  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-br 4126  df-iota 5332  df-riota 6028  df-sup 7314

This theorem is referenced by:  supmaxti  7334  supisoti  7340  xrmaxaddlem  12004  dfgcd2  12769