Theorem suprnubex 9175

Description: An upper bound is not less than the supremum of a nonempty bounded set of reals. (Contributed by Jim Kingdon, 19-Jan-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
suprubex.ex	⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ (∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 < 𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑦 < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑦 < 𝑧)))
suprubex.ss	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
suprlubex.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)

Assertion

Ref	Expression
suprnubex	⊢ (𝜑 → (¬ 𝐵 < sup(𝐴, ℝ, < ) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ¬ 𝐵 < 𝑧))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧   𝜑,𝑥   𝑧,𝐵

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦,𝑧)   𝐵(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem suprnubex

Step	Hyp	Ref	Expression
1		suprubex.ex	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ (∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 < 𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑦 < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑦 < 𝑧)))
2		suprubex.ss	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
3		suprlubex.b	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
4	1, 2, 3	suprlubex 9174	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐵 < sup(𝐴, ℝ, < ) ↔ ∃𝑧 ∈ 𝐴 𝐵 < 𝑧))
5	4	notbid 673	. 2 ⊢ (𝜑 → (¬ 𝐵 < sup(𝐴, ℝ, < ) ↔ ¬ ∃𝑧 ∈ 𝐴 𝐵 < 𝑧))
6		ralnex 2521	. 2 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝐴 ¬ 𝐵 < 𝑧 ↔ ¬ ∃𝑧 ∈ 𝐴 𝐵 < 𝑧)
7	5, 6	bitr4di 198	1 ⊢ (𝜑 → (¬ 𝐵 < sup(𝐴, ℝ, < ) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 ¬ 𝐵 < 𝑧))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∈ wcel 2202  ∀wral 2511  ∃wrex 2512   ⊆ wss 3201   class class class wbr 4093  supcsup 7224  ℝcr 8074   < clt 8256

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-sep 4212  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-pre-ltirr 8187  ax-pre-ltwlin 8188  ax-pre-lttrn 8189  ax-pre-apti 8190

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rmo 2519  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-br 4094  df-opab 4156  df-po 4399  df-iso 4400  df-xp 4737  df-iota 5293  df-riota 5981  df-sup 7226  df-pnf 8258  df-mnf 8259  df-ltxr 8261

This theorem is referenced by:  suprleubex  9176