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

Theorem nnmindc 12037
Description: An inhabited decidable subset of the natural numbers has a minimum. (Contributed by Jim Kingdon, 23-Sep-2024.)
Assertion
Ref Expression
nnmindc ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴 ∧ ∃𝑦 𝑦𝐴) → inf(𝐴, ℝ, < ) ∈ 𝐴)
Distinct variable group:   𝑥,𝐴,𝑦

Proof of Theorem nnmindc
Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1zzd 9282 . . . . . 6 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → 1 ∈ ℤ)
2 eqid 2177 . . . . . 6 {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ 𝑛𝐴} = {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ 𝑛𝐴}
3 simpr 110 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦𝐴)
4 dfss5 3342 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ⊆ ℕ ↔ 𝐴 = (ℕ ∩ 𝐴))
54biimpi 120 . . . . . . . . 9 (𝐴 ⊆ ℕ → 𝐴 = (ℕ ∩ 𝐴))
6 nnuz 9565 . . . . . . . . . . 11 ℕ = (ℤ‘1)
76ineq1i 3334 . . . . . . . . . 10 (ℕ ∩ 𝐴) = ((ℤ‘1) ∩ 𝐴)
8 dfin5 3138 . . . . . . . . . 10 ((ℤ‘1) ∩ 𝐴) = {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ 𝑛𝐴}
97, 8eqtri 2198 . . . . . . . . 9 (ℕ ∩ 𝐴) = {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ 𝑛𝐴}
105, 9eqtrdi 2226 . . . . . . . 8 (𝐴 ⊆ ℕ → 𝐴 = {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ 𝑛𝐴})
1110ad2antrr 488 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → 𝐴 = {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ 𝑛𝐴})
123, 11eleqtrd 2256 . . . . . 6 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ 𝑛𝐴})
13 eleq1w 2238 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑛 → (𝑥𝐴𝑛𝐴))
1413dcbid 838 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑛 → (DECID 𝑥𝐴DECID 𝑛𝐴))
15 simpllr 534 . . . . . . 7 ((((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑦)) → ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴)
16 elfznn 10056 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (1...𝑦) → 𝑛 ∈ ℕ)
1716adantl 277 . . . . . . 7 ((((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑦)) → 𝑛 ∈ ℕ)
1814, 15, 17rspcdva 2848 . . . . . 6 ((((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑛 ∈ (1...𝑦)) → DECID 𝑛𝐴)
191, 2, 12, 18infssuzcldc 11954 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → inf({𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ 𝑛𝐴}, ℝ, < ) ∈ {𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ 𝑛𝐴})
2011infeq1d 7013 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → inf(𝐴, ℝ, < ) = inf({𝑛 ∈ (ℤ‘1) ∣ 𝑛𝐴}, ℝ, < ))
2119, 20, 113eltr4d 2261 . . . 4 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → inf(𝐴, ℝ, < ) ∈ 𝐴)
2221ex 115 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) → (𝑦𝐴 → inf(𝐴, ℝ, < ) ∈ 𝐴))
2322exlimdv 1819 . 2 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴) → (∃𝑦 𝑦𝐴 → inf(𝐴, ℝ, < ) ∈ 𝐴))
24233impia 1200 1 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ DECID 𝑥𝐴 ∧ ∃𝑦 𝑦𝐴) → inf(𝐴, ℝ, < ) ∈ 𝐴)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  DECID wdc 834  w3a 978   = wceq 1353  wex 1492  wcel 2148  wral 2455  {crab 2459  cin 3130  wss 3131  cfv 5218  (class class class)co 5877  infcinf 6984  cr 7812  1c1 7814   < clt 7994  cn 8921  cuz 9530  ...cfz 10010
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4123  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1cn 7906  ax-1re 7907  ax-icn 7908  ax-addcl 7909  ax-addrcl 7910  ax-mulcl 7911  ax-addcom 7913  ax-addass 7915  ax-distr 7917  ax-i2m1 7918  ax-0lt1 7919  ax-0id 7921  ax-rnegex 7922  ax-cnre 7924  ax-pre-ltirr 7925  ax-pre-ltwlin 7926  ax-pre-lttrn 7927  ax-pre-apti 7928  ax-pre-ltadd 7929
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-id 4295  df-po 4298  df-iso 4299  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-isom 5227  df-riota 5833  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-sup 6985  df-inf 6986  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-xr 7998  df-ltxr 7999  df-le 8000  df-sub 8132  df-neg 8133  df-inn 8922  df-n0 9179  df-z 9256  df-uz 9531  df-fz 10011  df-fzo 10145
This theorem is referenced by:  nnwodc  12039  nninfdclemcl  12451  nninfdclemp1  12453
  Copyright terms: Public domain W3C validator