Theorem inflbti 6980

Description: An infimum is a lower bound. See also infclti 6979 and infglbti 6981. (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 6975	. . . . 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 6974	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧)))
5	2, 4	supubti 6955	. . . 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 6941	. . . . . 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 3988	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶𝑅inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) ↔ 𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)))
10	2, 4	supclti 6954	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴)
11		brcnvg 4779	. . . . . 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 1342   ∈ wcel 2135  ∀wral 2442  ∃wrex 2443   class class class wbr 3976  ^◡ccnv 4597  supcsup 6938  infcinf 6939

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 1434  ax-7 1435  ax-gen 1436  ax-ie1 1480  ax-ie2 1481  ax-8 1491  ax-10 1492  ax-11 1493  ax-i12 1494  ax-bndl 1496  ax-4 1497  ax-17 1513  ax-i9 1517  ax-ial 1521  ax-i5r 1522  ax-14 2138  ax-ext 2146  ax-sep 4094  ax-pow 4147  ax-pr 4181

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 969  df-tru 1345  df-fal 1348  df-nf 1448  df-sb 1750  df-eu 2016  df-mo 2017  df-clab 2151  df-cleq 2157  df-clel 2160  df-nfc 2295  df-ral 2447  df-rex 2448  df-reu 2449  df-rmo 2450  df-rab 2451  df-v 2723  df-sbc 2947  df-un 3115  df-in 3117  df-ss 3124  df-pw 3555  df-sn 3576  df-pr 3577  df-op 3579  df-uni 3784  df-br 3977  df-opab 4038  df-cnv 4606  df-iota 5147  df-riota 5792  df-sup 6940  df-inf 6941

This theorem is referenced by:  infregelbex  9527  zssinfcl  11866  infssuzledc  11868