Theorem inflbti 6989

Description: An infimum is a lower bound. See also infclti 6988 and infglbti 6990. (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
inflbti	⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ 𝐵 → ¬ 𝐶𝑅inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)))

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

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

Proof of Theorem inflbti

Step	Hyp	Ref	Expression
1		infclti.ti	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣𝑅𝑢)))
2	1	cnvti 6984	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢◡𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣◡𝑅𝑢)))
3		infclti.ex	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
4	3	cnvinfex 6983	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧)))
5	2, 4	supubti 6964	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ 𝐵 → ¬ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶))
6	5	imp 123	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → ¬ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶)
7		df-inf 6950	. . . . . 6 ⊢ inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)
8	7	a1i 9	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅))
9	8	breq2d 3994	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶𝑅inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) ↔ 𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)))
10	2, 4	supclti 6963	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴)
11		brcnvg 4785	. . . . . 6 ⊢ ((sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶 ↔ 𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)))
12	11	bicomd 140	. . . . 5 ⊢ ((sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ↔ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶))
13	10, 12	sylan 281	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ↔ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶))
14	9, 13	bitrd 187	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶𝑅inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) ↔ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶))
15	6, 14	mtbird 663	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → ¬ 𝐶𝑅inf(𝐵, 𝐴, 𝑅))
16	15	ex 114	1 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ 𝐵 → ¬ 𝐶𝑅inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1343   ∈ wcel 2136  ∀wral 2444  ∃wrex 2445   class class class wbr 3982  ^◡ccnv 4603  supcsup 6947  infcinf 6948

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 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4100  ax-pow 4153  ax-pr 4187

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rmo 2452  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-br 3983  df-opab 4044  df-cnv 4612  df-iota 5153  df-riota 5798  df-sup 6949  df-inf 6950

This theorem is referenced by:  infregelbex  9536  zssinfcl  11881  infssuzledc  11883