Theorem infglbti 7024

Description: An infimum is the greatest lower bound. See also infclti 7022 and inflbti 7023. (Contributed by Jim Kingdon, 18-Dec-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
infclti.ti	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣𝑅𝑢)))
infclti.ex	⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)))

Assertion

Ref	Expression
infglbti	⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝐶))

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

Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥,𝑦,𝑣,𝑢)

Proof of Theorem infglbti

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-inf 6984	. . . . 5 ⊢ inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)
2	1	breq1i 4011	. . . 4 ⊢ (inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶 ↔ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)𝑅𝐶)
3		simpr 110	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝐴)
4		infclti.ti	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣𝑅𝑢)))
5	4	cnvti 7018	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢◡𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣◡𝑅𝑢)))
6		infclti.ex	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
7	6	cnvinfex 7017	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧)))
8	5, 7	supclti 6997	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴)
9	8	adantr 276	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴)
10		brcnvg 4809	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴) → (𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ↔ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)𝑅𝐶))
11	10	bicomd 141	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴) → (sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)𝑅𝐶 ↔ 𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)))
12	3, 9, 11	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)𝑅𝐶 ↔ 𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)))
13	2, 12	bitrid 192	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶 ↔ 𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)))
14	5, 7	suplubti 6999	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝐶◡𝑅𝑧))
15	14	expdimp 259	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝐶◡𝑅𝑧))
16		vex 2741	. . . . . 6 ⊢ 𝑧 ∈ V
17		brcnvg 4809	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ V) → (𝐶◡𝑅𝑧 ↔ 𝑧𝑅𝐶))
18	3, 16, 17	sylancl 413	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (𝐶◡𝑅𝑧 ↔ 𝑧𝑅𝐶))
19	18	rexbidv 2478	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (∃𝑧 ∈ 𝐵 𝐶◡𝑅𝑧 ↔ ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝐶))
20	15, 19	sylibd 149	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝐶))
21	13, 20	sylbid 150	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝐶))
22	21	expimpd 363	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝐶))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∈ wcel 2148  ∀wral 2455  ∃wrex 2456  Vcvv 2738   class class class wbr 4004  ^◡ccnv 4626  supcsup 6981  infcinf 6982

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-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4122  ax-pow 4175  ax-pr 4210

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  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-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2740  df-sbc 2964  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-br 4005  df-opab 4066  df-cnv 4635  df-iota 5179  df-riota 5831  df-sup 6983  df-inf 6984

This theorem is referenced by:  infnlbti  7025  zssinfcl  11949