Theorem lbcl 9049

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 9048	. 2 ⊢ ((𝑆 ⊆ ℝ ∧ ∃𝑥 ∈ 𝑆 ∀𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 ≤ 𝑦) → ∃!𝑥 ∈ 𝑆 ∀𝑦 ∈ 𝑆 𝑥 ≤ 𝑦)
2		riotacl 5932	. 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 2177  ∀wral 2485  ∃wrex 2486  ∃!wreu 2487   ⊆ wss 3170   class class class wbr 4054  ℩crio 5916  ℝcr 7954   ≤ cle 8138

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 711  ax-5 1471  ax-7 1472  ax-gen 1473  ax-ie1 1517  ax-ie2 1518  ax-8 1528  ax-10 1529  ax-11 1530  ax-i12 1531  ax-bndl 1533  ax-4 1534  ax-17 1550  ax-i9 1554  ax-ial 1558  ax-i5r 1559  ax-13 2179  ax-14 2180  ax-ext 2188  ax-sep 4173  ax-pow 4229  ax-pr 4264  ax-un 4493  ax-setind 4598  ax-cnex 8046  ax-resscn 8047  ax-pre-ltirr 8067  ax-pre-apti 8070

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1485  df-sb 1787  df-eu 2058  df-mo 2059  df-clab 2193  df-cleq 2199  df-clel 2202  df-nfc 2338  df-ne 2378  df-nel 2473  df-ral 2490  df-rex 2491  df-reu 2492  df-rmo 2493  df-rab 2494  df-v 2775  df-sbc 3003  df-dif 3172  df-un 3174  df-in 3176  df-ss 3183  df-pw 3623  df-sn 3644  df-pr 3645  df-op 3647  df-uni 3860  df-br 4055  df-opab 4117  df-xp 4694  df-cnv 4696  df-iota 5246  df-riota 5917  df-pnf 8139  df-mnf 8140  df-xr 8141  df-ltxr 8142  df-le 8143

This theorem is referenced by:  lbinf  9051  lbinfcl  9052