Theorem bndndx 12333

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 12331	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑘)
2		nnre 12081	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℝ)
3		lelttr 11166	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → ((𝐴 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 < 𝑘) → 𝐴 < 𝑘))
4		ltle 11164	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝑘 → 𝐴 ≤ 𝑘))
5	4	3adant2 1130	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝑘 → 𝐴 ≤ 𝑘))
6	3, 5	syld 47	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → ((𝐴 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 < 𝑘) → 𝐴 ≤ 𝑘))
7	6	exp5o 1354	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝑥 ∈ ℝ → (𝑘 ∈ ℝ → (𝐴 ≤ 𝑥 → (𝑥 < 𝑘 → 𝐴 ≤ 𝑘)))))
8	7	com3l 89	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → (𝑘 ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 ≤ 𝑥 → (𝑥 < 𝑘 → 𝐴 ≤ 𝑘)))))
9	8	imp4b 422	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → (𝑥 < 𝑘 → 𝐴 ≤ 𝑘)))
10	9	com23 86	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℝ) → (𝑥 < 𝑘 → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → 𝐴 ≤ 𝑘)))
11	2, 10	sylan2 593	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (𝑥 < 𝑘 → ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → 𝐴 ≤ 𝑘)))
12	11	reximdva 3161	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → (∃𝑘 ∈ ℕ 𝑥 < 𝑘 → ∃𝑘 ∈ ℕ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → 𝐴 ≤ 𝑘)))
13	1, 12	mpd 15	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → ∃𝑘 ∈ ℕ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → 𝐴 ≤ 𝑘))
14		r19.35 3107	. . 3 ⊢ (∃𝑘 ∈ ℕ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → 𝐴 ≤ 𝑘) ↔ (∀𝑘 ∈ ℕ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝐴 ≤ 𝑘))
15	13, 14	sylib 217	. 2 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → (∀𝑘 ∈ ℕ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝐴 ≤ 𝑘))
16	15	rexlimiv 3141	1 ⊢ (∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑘 ∈ ℕ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ≤ 𝑥) → ∃𝑘 ∈ ℕ 𝐴 ≤ 𝑘)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1086   ∈ wcel 2105  ∀wral 3061  ∃wrex 3070   class class class wbr 5092  ℝcr 10971   < clt 11110   ≤ cle 11111  ℕcn 12074

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2707  ax-sep 5243  ax-nul 5250  ax-pow 5308  ax-pr 5372  ax-un 7650  ax-resscn 11029  ax-1cn 11030  ax-icn 11031  ax-addcl 11032  ax-addrcl 11033  ax-mulcl 11034  ax-mulrcl 11035  ax-mulcom 11036  ax-addass 11037  ax-mulass 11038  ax-distr 11039  ax-i2m1 11040  ax-1ne0 11041  ax-1rid 11042  ax-rnegex 11043  ax-rrecex 11044  ax-cnre 11045  ax-pre-lttri 11046  ax-pre-lttrn 11047  ax-pre-ltadd 11048  ax-pre-mulgt0 11049  ax-pre-sup 11050

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3350  df-rab 3404  df-v 3443  df-sbc 3728  df-csb 3844  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3917  df-nul 4270  df-if 4474  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4853  df-iun 4943  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5176  df-tr 5210  df-id 5518  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5575  df-we 5577  df-xp 5626  df-rel 5627  df-cnv 5628  df-co 5629  df-dm 5630  df-rn 5631  df-res 5632  df-ima 5633  df-pred 6238  df-ord 6305  df-on 6306  df-lim 6307  df-suc 6308  df-iota 6431  df-fun 6481  df-fn 6482  df-f 6483  df-f1 6484  df-fo 6485  df-f1o 6486  df-fv 6487  df-riota 7293  df-ov 7340  df-oprab 7341  df-mpo 7342  df-om 7781  df-2nd 7900  df-frecs 8167  df-wrecs 8198  df-recs 8272  df-rdg 8311  df-er 8569  df-en 8805  df-dom 8806  df-sdom 8807  df-pnf 11112  df-mnf 11113  df-xr 11114  df-ltxr 11115  df-le 11116  df-sub 11308  df-neg 11309  df-nn 12075

This theorem is referenced by: (None)