Theorem lbcl 8973

Description: If a set of reals contains a lower bound, it contains a unique lower bound that belongs to the set. (Contributed by NM, 9-Oct-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 24-Dec-2016.)

Assertion

Ref	Expression
lbcl	⊢ ((𝑆 ⊆ ℝ ∧ ∃𝑥 ∈ 𝑆 ∀𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 ≤ 𝑦) → (℩𝑥 ∈ 𝑆 ∀𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 ≤ 𝑦) ∈ 𝑆)

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝑆

Proof of Theorem lbcl

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lbreu 8972	. 2 ⊢ ((𝑆 ⊆ ℝ ∧ ∃𝑥 ∈ 𝑆 ∀𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 ≤ 𝑦) → ∃!𝑥 ∈ 𝑆 ∀𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 ≤ 𝑦)
2		riotacl 5892	. 2 ⊢ (∃!𝑥 ∈ 𝑆 ∀𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 ≤ 𝑦 → (℩𝑥 ∈ 𝑆 ∀𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 ≤ 𝑦) ∈ 𝑆)
3	1, 2	syl 14	1 ⊢ ((𝑆 ⊆ ℝ ∧ ∃𝑥 ∈ 𝑆 ∀𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 ≤ 𝑦) → (℩𝑥 ∈ 𝑆 ∀𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 ≤ 𝑦) ∈ 𝑆)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ∈ wcel 2167  ∀wral 2475  ∃wrex 2476  ∃!wreu 2477   ⊆ wss 3157   class class class wbr 4033  ℩crio 5876  ℝcr 7878   ≤ cle 8062

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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-sep 4151  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-pre-ltirr 7991  ax-pre-apti 7994

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-br 4034  df-opab 4095  df-xp 4669  df-cnv 4671  df-iota 5219  df-riota 5877  df-pnf 8063  df-mnf 8064  df-xr 8065  df-ltxr 8066  df-le 8067

This theorem is referenced by:  lbinf  8975  lbinfcl  8976