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

Theorem supelti 6967
Description: Supremum membership in a set. (Contributed by Jim Kingdon, 16-Jan-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
supelti.ti ((𝜑 ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣𝑅𝑢)))
supelti.ex (𝜑 → ∃𝑥𝐶 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))
supelti.ss (𝜑𝐶𝐴)
Assertion
Ref Expression
supelti (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ∈ 𝐶)
Distinct variable groups:   𝑢,𝐴,𝑣,𝑥   𝑦,𝐴,𝑧,𝑥   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝑥,𝐶   𝑢,𝑅,𝑣,𝑥   𝑦,𝑅,𝑧   𝜑,𝑢,𝑣,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦,𝑧)   𝐵(𝑣,𝑢)   𝐶(𝑦,𝑧,𝑣,𝑢)

Proof of Theorem supelti
StepHypRef Expression
1 supelti.ti . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣𝑅𝑢)))
2 supelti.ss . . . . . 6 (𝜑𝐶𝐴)
3 supelti.ex . . . . . 6 (𝜑 → ∃𝑥𝐶 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))
4 ssrexv 3207 . . . . . 6 (𝐶𝐴 → (∃𝑥𝐶 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)) → ∃𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))))
52, 3, 4sylc 62 . . . . 5 (𝜑 → ∃𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))
61, 5supclti 6963 . . . 4 (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ∈ 𝐴)
7 elisset 2740 . . . 4 (sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ∈ 𝐴 → ∃𝑥 𝑥 = sup(𝐵, 𝐴, 𝑅))
86, 7syl 14 . . 3 (𝜑 → ∃𝑥 𝑥 = sup(𝐵, 𝐴, 𝑅))
9 eqcom 2167 . . . 4 (𝑥 = sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ↔ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥)
109exbii 1593 . . 3 (∃𝑥 𝑥 = sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ↔ ∃𝑥sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥)
118, 10sylib 121 . 2 (𝜑 → ∃𝑥sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥)
12 simpr 109 . . 3 ((𝜑 ∧ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥) → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥)
131, 5supval2ti 6960 . . . . . . . 8 (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = (𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))))
1413eqeq1d 2174 . . . . . . 7 (𝜑 → (sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥 ↔ (𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))) = 𝑥))
1514biimpa 294 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥) → (𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))) = 𝑥)
161, 5supeuti 6959 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∃!𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))
17 riota1 5816 . . . . . . . 8 (∃!𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)) → ((𝑥𝐴 ∧ (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))) ↔ (𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))) = 𝑥))
1816, 17syl 14 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑥𝐴 ∧ (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))) ↔ (𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))) = 𝑥))
1918adantr 274 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥) → ((𝑥𝐴 ∧ (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))) ↔ (𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))) = 𝑥))
2015, 19mpbird 166 . . . . 5 ((𝜑 ∧ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥) → (𝑥𝐴 ∧ (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))))
2120simpld 111 . . . 4 ((𝜑 ∧ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥) → 𝑥𝐴)
222, 3, 16jca32 308 . . . . 5 (𝜑 → (𝐶𝐴 ∧ (∃𝑥𝐶 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)) ∧ ∃!𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))))
2320simprd 113 . . . . 5 ((𝜑 ∧ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥) → (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))
24 reupick 3406 . . . . 5 (((𝐶𝐴 ∧ (∃𝑥𝐶 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)) ∧ ∃!𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))) ∧ (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))) → (𝑥𝐶𝑥𝐴))
2522, 23, 24syl2an2r 585 . . . 4 ((𝜑 ∧ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥) → (𝑥𝐶𝑥𝐴))
2621, 25mpbird 166 . . 3 ((𝜑 ∧ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥) → 𝑥𝐶)
2712, 26eqeltrd 2243 . 2 ((𝜑 ∧ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝑥) → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ∈ 𝐶)
2811, 27exlimddv 1886 1 (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ∈ 𝐶)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 103  wb 104   = wceq 1343  wex 1480  wcel 2136  wral 2444  wrex 2445  ∃!wreu 2446  wss 3116   class class class wbr 3982  crio 5797  supcsup 6947
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 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-ext 2147
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rmo 2452  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-br 3983  df-iota 5153  df-riota 5798  df-sup 6949
This theorem is referenced by:  zsupcl  11880
  Copyright terms: Public domain W3C validator