ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  infssfzledc GIF version

Theorem infssfzledc 10653
Description: The infimum of a decidable inhabited subset of an integer range is a lower bound for that set. (Contributed by Jim Kingdon, 12-Jun-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
infssfzledc.s 𝑆 = {𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∣ 𝜓}
infssfzledc.a (𝜑𝐴𝑆)
infssfzledc.dc ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝐴)) → DECID 𝜓)
Assertion
Ref Expression
infssfzledc (𝜑 → inf(𝑆, ℝ, < ) ≤ 𝐴)
Distinct variable groups:   𝐴,𝑛   𝑛,𝑀   𝑛,𝑁   𝜑,𝑛
Allowed substitution hints:   𝜓(𝑛)   𝑆(𝑛)

Proof of Theorem infssfzledc
StepHypRef Expression
1 infssfzledc.s . . . 4 𝑆 = {𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∣ 𝜓}
2 elfzuz 10407 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
32ad2antrl 494 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝜓)) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
4 elfzle2 10415 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑛𝑁)
54ad2antrl 494 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝜓)) → 𝑛𝑁)
6 simprr 537 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝜓)) → 𝜓)
73, 5, 6jca32 310 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝜓)) → (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑛𝑁𝜓)))
8 simprl 535 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑛𝑁𝜓))) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
9 simprrl 545 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑛𝑁𝜓))) → 𝑛𝑁)
10 eluzelz 9914 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑛 ∈ ℤ)
1110adantr 276 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑛𝑁𝜓)) → 𝑛 ∈ ℤ)
12 infssfzledc.a . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐴𝑆)
131eleq2i 2305 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴𝑆𝐴 ∈ {𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∣ 𝜓})
14 nfcv 2392 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑛(𝑀...𝑁)
1514elrabsf 3090 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ {𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∣ 𝜓} ↔ (𝐴 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ [𝐴 / 𝑛]𝜓))
1613, 15bitri 184 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴𝑆 ↔ (𝐴 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ [𝐴 / 𝑛]𝜓))
1712, 16sylib 122 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐴 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ [𝐴 / 𝑛]𝜓))
1817simpld 112 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴 ∈ (𝑀...𝑁))
19 elfzel2 10409 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
2018, 19syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
21 eluz 9918 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁 ∈ (ℤ𝑛) ↔ 𝑛𝑁))
2211, 20, 21syl2anr 290 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑛𝑁𝜓))) → (𝑁 ∈ (ℤ𝑛) ↔ 𝑛𝑁))
239, 22mpbird 167 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑛𝑁𝜓))) → 𝑁 ∈ (ℤ𝑛))
24 elfzuzb 10405 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ↔ (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑁 ∈ (ℤ𝑛)))
258, 23, 24sylanbrc 421 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑛𝑁𝜓))) → 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁))
26 simprrr 546 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑛𝑁𝜓))) → 𝜓)
2725, 26jca 306 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑛𝑁𝜓))) → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝜓))
287, 27impbida 604 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝜓) ↔ (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑛𝑁𝜓))))
2928rabbidva2 2805 . . . 4 (𝜑 → {𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∣ 𝜓} = {𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∣ (𝑛𝑁𝜓)})
301, 29eqtrid 2283 . . 3 (𝜑𝑆 = {𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∣ (𝑛𝑁𝜓)})
3130infeq1d 7346 . 2 (𝜑 → inf(𝑆, ℝ, < ) = inf({𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∣ (𝑛𝑁𝜓)}, ℝ, < ))
32 elfzel1 10410 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑀 ∈ ℤ)
3318, 32syl 14 . . 3 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
34 eqid 2238 . . 3 {𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∣ (𝑛𝑁𝜓)} = {𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∣ (𝑛𝑁𝜓)}
3512, 30eleqtrd 2317 . . 3 (𝜑𝐴 ∈ {𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∣ (𝑛𝑁𝜓)})
36 elfzelz 10411 . . . . 5 (𝑛 ∈ (𝑀...𝐴) → 𝑛 ∈ ℤ)
37 zdcle 9704 . . . . 5 ((𝑛 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → DECID 𝑛𝑁)
3836, 20, 37syl2anr 290 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝐴)) → DECID 𝑛𝑁)
39 infssfzledc.dc . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝐴)) → DECID 𝜓)
4038, 39dcand 945 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝐴)) → DECID (𝑛𝑁𝜓))
4133, 34, 35, 40infssuzledc 10650 . 2 (𝜑 → inf({𝑛 ∈ (ℤ𝑀) ∣ (𝑛𝑁𝜓)}, ℝ, < ) ≤ 𝐴)
4231, 41eqbrtrd 4150 1 (𝜑 → inf(𝑆, ℝ, < ) ≤ 𝐴)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105  DECID wdc 846   = wceq 1402  wcel 2209  {crab 2532  [wsbc 3051   class class class wbr 4128  cfv 5375  (class class class)co 6079  infcinf 7317  cr 8172   < clt 8354  cle 8355  cz 9627  cuz 9904  ...cfz 10394
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-14 2212  ax-ext 2220  ax-sep 4247  ax-pow 4309  ax-pr 4344  ax-un 4576  ax-setind 4682  ax-cnex 8264  ax-resscn 8265  ax-1cn 8266  ax-1re 8267  ax-icn 8268  ax-addcl 8269  ax-addrcl 8270  ax-mulcl 8271  ax-addcom 8273  ax-addass 8275  ax-distr 8277  ax-i2m1 8278  ax-0lt1 8279  ax-0id 8281  ax-rnegex 8282  ax-cnre 8284  ax-pre-ltirr 8285  ax-pre-ltwlin 8286  ax-pre-lttrn 8287  ax-pre-apti 8288  ax-pre-ltadd 8289
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  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-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-pw 3690  df-sn 3714  df-pr 3715  df-op 3717  df-uni 3934  df-int 3969  df-iun 4012  df-br 4129  df-opab 4191  df-mpt 4192  df-id 4436  df-xp 4778  df-rel 4779  df-cnv 4780  df-co 4781  df-dm 4782  df-rn 4783  df-res 4784  df-ima 4785  df-iota 5335  df-fun 5377  df-fn 5378  df-f 5379  df-fv 5383  df-riota 6032  df-ov 6082  df-oprab 6083  df-mpo 6084  df-1st 6368  df-2nd 6369  df-sup 7318  df-inf 7319  df-pnf 8356  df-mnf 8357  df-xr 8358  df-ltxr 8359  df-le 8360  df-sub 8493  df-neg 8494  df-inn 9288  df-n0 9547  df-z 9628  df-uz 9905  df-fz 10395  df-fzo 10533
This theorem is referenced by:  ballotfilemsle  13231
  Copyright terms: Public domain W3C validator