MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fiinf2g Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fiinf2g 8646
Description: A finite set satisfies the conditions to have an infimum. (Contributed by AV, 6-Oct-2020.)
Assertion
Ref Expression
fiinf2g ((𝑅 Or 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐵𝐴)) → ∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑅,𝑦,𝑧   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem fiinf2g
StepHypRef Expression
1 soss 5249 . . . . 5 (𝐵𝐴 → (𝑅 Or 𝐴𝑅 Or 𝐵))
2 simp1 1167 . . . . . . 7 ((𝑅 Or 𝐵𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅) → 𝑅 Or 𝐵)
3 fiinfg 8645 . . . . . . 7 ((𝑅 Or 𝐵𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅) → ∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
42, 3infeu 8642 . . . . . 6 ((𝑅 Or 𝐵𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅) → ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
543exp 1149 . . . . 5 (𝑅 Or 𝐵 → (𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ≠ ∅ → ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))))
61, 5syl6 35 . . . 4 (𝐵𝐴 → (𝑅 Or 𝐴 → (𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ≠ ∅ → ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))))))
76com4l 92 . . 3 (𝑅 Or 𝐴 → (𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ≠ ∅ → (𝐵𝐴 → ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))))))
873imp2 1459 . 2 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐵𝐴)) → ∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
9 reurex 3341 . 2 (∃!𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) → ∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
10 breq1 4844 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧𝑅𝑦𝑥𝑅𝑦))
1110rspcev 3495 . . . . . . 7 ((𝑥𝐵𝑥𝑅𝑦) → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)
1211ex 402 . . . . . 6 (𝑥𝐵 → (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))
1312ralrimivw 3146 . . . . 5 (𝑥𝐵 → ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))
1413a1d 25 . . . 4 (𝑥𝐵 → (∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦) → ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
1514anim2d 606 . . 3 (𝑥𝐵 → ((∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) → (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))))
1615reximia 3187 . 2 (∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐵 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) → ∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
178, 9, 163syl 18 1 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐵𝐴)) → ∃𝑥𝐵 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 385  w3a 1108  wcel 2157  wne 2969  wral 3087  wrex 3088  ∃!wreu 3089  wss 3767  c0 4113   class class class wbr 4841   Or wor 5230  Fincfn 8193
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2354  ax-ext 2775  ax-sep 4973  ax-nul 4981  ax-pow 5033  ax-pr 5095  ax-un 7181
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2590  df-eu 2607  df-clab 2784  df-cleq 2790  df-clel 2793  df-nfc 2928  df-ne 2970  df-ral 3092  df-rex 3093  df-reu 3094  df-rmo 3095  df-rab 3096  df-v 3385  df-sbc 3632  df-dif 3770  df-un 3772  df-in 3774  df-ss 3781  df-pss 3783  df-nul 4114  df-if 4276  df-pw 4349  df-sn 4367  df-pr 4369  df-tp 4371  df-op 4373  df-uni 4627  df-br 4842  df-opab 4904  df-tr 4944  df-id 5218  df-eprel 5223  df-po 5231  df-so 5232  df-fr 5269  df-we 5271  df-xp 5316  df-rel 5317  df-cnv 5318  df-co 5319  df-dm 5320  df-rn 5321  df-res 5322  df-ima 5323  df-ord 5942  df-on 5943  df-lim 5944  df-suc 5945  df-iota 6062  df-fun 6101  df-fn 6102  df-f 6103  df-f1 6104  df-fo 6105  df-f1o 6106  df-fv 6107  df-om 7298  df-1o 7797  df-er 7980  df-en 8194  df-fin 8197
This theorem is referenced by:  ballotlemsup  31075
  Copyright terms: Public domain W3C validator