Theorem bndndx 12521

Description: A bounded real sequence 𝐴(𝑘) is less than or equal to at least one of its indices. (Contributed by NM, 18-Jan-2008.)

Assertion

Ref	Expression
bndndx	⊢ (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑘 ∈ ℕ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝐴 ≤ 𝑘)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑘

Allowed substitution hint:   𝐴(𝑘)

Proof of Theorem bndndx

Step	Hyp	Ref	Expression
1		arch 12519	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑘)
2		nnre 12258	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℝ)
3		lelttr 11318	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → ((𝐴 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 < 𝑘) → 𝐴 < 𝑘))
4		ltle 11316	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝑘 → 𝐴 ≤ 𝑘))
5	4	3adant2 1149	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝑘 → 𝐴 ≤ 𝑘))
6	3, 5	syld 48	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → ((𝐴 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 < 𝑘) → 𝐴 ≤ 𝑘))
7	6	exp5o 1374	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝑥 ∈ ℝ → (𝑘 ∈ ℝ → (𝐴 ≤ 𝑥 → (𝑥 < 𝑘 → 𝐴 ≤ 𝑘)))))
8	7	com3l 90	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → (𝑘 ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 ≤ 𝑥 → (𝑥 < 𝑘 → 𝐴 ≤ 𝑘)))))
9	8	imp4b 427	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → (𝑥 < 𝑘 → 𝐴 ≤ 𝑘)))
10	9	com23 87	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → (𝑥 < 𝑘 → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → 𝐴 ≤ 𝑘)))
11	2, 10	sylan2 605	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 < 𝑘 → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → 𝐴 ≤ 𝑘)))
12	11	reximdva 3181	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → (∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑘 → ∃𝑘 ∈ ℕ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → 𝐴 ≤ 𝑘)))
13	1, 12	mpd 16	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → ∃𝑘 ∈ ℕ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → 𝐴 ≤ 𝑘))
14		r19.35 3126	. . 3 ⊢ (∃𝑘 ∈ ℕ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → 𝐴 ≤ 𝑘) ↔ (∀𝑘 ∈ ℕ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝐴 ≤ 𝑘))
15	13, 14	sylib 221	. 2 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → (∀𝑘 ∈ ℕ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝐴 ≤ 𝑘))
16	15	rexlimiv 3162	1 ⊢ (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑘 ∈ ℕ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝐴 ≤ 𝑘)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   ∈ wcel 2146  ∀wral 3082  ∃wrex 3092   class class class wbr 5114  ℝcr 11117   < clt 11261   ≤ cle 11262  ℕcn 12251

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195  ax-pre-sup 11196

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-om 7872  df-2nd 7996  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8703  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252

This theorem is used by: (None)