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

Theorem glbval 18319
Description: Value of the greatest lower bound function of a poset. Out-of-domain arguments (those not satisfying 𝑆 ∈ dom π‘ˆ) are allowed for convenience, evaluating to the empty set on both sides of the equality. (Contributed by NM, 12-Sep-2011.) (Revised by NM, 9-Sep-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
glbval.b 𝐡 = (Baseβ€˜πΎ)
glbval.l ≀ = (leβ€˜πΎ)
glbval.g 𝐺 = (glbβ€˜πΎ)
glbval.p (πœ“ ↔ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)))
glbva.k (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ 𝑉)
glbval.ss (πœ‘ β†’ 𝑆 βŠ† 𝐡)
Assertion
Ref Expression
glbval (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘†) = (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑧,𝐡   π‘₯,𝑦,𝐾,𝑧   π‘₯,𝑆,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   πœ‘(π‘₯,𝑦,𝑧)   πœ“(π‘₯,𝑦,𝑧)   𝐡(𝑦)   𝐺(π‘₯,𝑦,𝑧)   ≀ (π‘₯,𝑦,𝑧)   𝑉(π‘₯,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem glbval
Dummy variable 𝑠 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 glbval.b . . . . 5 𝐡 = (Baseβ€˜πΎ)
2 glbval.l . . . . 5 ≀ = (leβ€˜πΎ)
3 glbval.g . . . . 5 𝐺 = (glbβ€˜πΎ)
4 biid 261 . . . . 5 ((βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)) ↔ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)))
5 glbva.k . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ 𝑉)
65adantr 482 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ 𝐾 ∈ 𝑉)
71, 2, 3, 4, 6glbfval 18313 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ 𝐺 = ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ↦ (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)))) β†Ύ {𝑠 ∣ βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯))}))
87fveq1d 6891 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ (πΊβ€˜π‘†) = (((𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ↦ (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)))) β†Ύ {𝑠 ∣ βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯))})β€˜π‘†))
9 simpr 486 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ 𝑆 ∈ dom 𝐺)
10 glbval.p . . . . . 6 (πœ“ ↔ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)))
111, 2, 3, 10, 6, 9glbeu 18318 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“)
12 raleq 3323 . . . . . . . 8 (𝑠 = 𝑆 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ↔ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦))
13 raleq 3323 . . . . . . . . . 10 (𝑠 = 𝑆 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 ↔ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 𝑧 ≀ 𝑦))
1413imbi1d 342 . . . . . . . . 9 (𝑠 = 𝑆 β†’ ((βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯) ↔ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)))
1514ralbidv 3178 . . . . . . . 8 (𝑠 = 𝑆 β†’ (βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯) ↔ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)))
1612, 15anbi12d 632 . . . . . . 7 (𝑠 = 𝑆 β†’ ((βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)) ↔ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯))))
1716, 10bitr4di 289 . . . . . 6 (𝑠 = 𝑆 β†’ ((βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)) ↔ πœ“))
1817reubidv 3395 . . . . 5 (𝑠 = 𝑆 β†’ (βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)) ↔ βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“))
199, 11, 18elabd 3671 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ 𝑆 ∈ {𝑠 ∣ βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯))})
2019fvresd 6909 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ (((𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ↦ (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)))) β†Ύ {𝑠 ∣ βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯))})β€˜π‘†) = ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ↦ (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯))))β€˜π‘†))
21 glbval.ss . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝑆 βŠ† 𝐡)
2221adantr 482 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ 𝑆 βŠ† 𝐡)
231fvexi 6903 . . . . . 6 𝐡 ∈ V
2423elpw2 5345 . . . . 5 (𝑆 ∈ 𝒫 𝐡 ↔ 𝑆 βŠ† 𝐡)
2522, 24sylibr 233 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ 𝑆 ∈ 𝒫 𝐡)
2617riotabidv 7364 . . . . 5 (𝑠 = 𝑆 β†’ (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯))) = (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“))
27 eqid 2733 . . . . 5 (𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ↦ (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯)))) = (𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ↦ (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯))))
28 riotaex 7366 . . . . 5 (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“) ∈ V
2926, 27, 28fvmpt 6996 . . . 4 (𝑆 ∈ 𝒫 𝐡 β†’ ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ↦ (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯))))β€˜π‘†) = (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“))
3025, 29syl 17 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ ((𝑠 ∈ 𝒫 𝐡 ↦ (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 π‘₯ ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘§ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑠 𝑧 ≀ 𝑦 β†’ 𝑧 ≀ π‘₯))))β€˜π‘†) = (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“))
318, 20, 303eqtrd 2777 . 2 ((πœ‘ ∧ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ (πΊβ€˜π‘†) = (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“))
32 ndmfv 6924 . . . 4 (Β¬ 𝑆 ∈ dom 𝐺 β†’ (πΊβ€˜π‘†) = βˆ…)
3332adantl 483 . . 3 ((πœ‘ ∧ Β¬ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ (πΊβ€˜π‘†) = βˆ…)
341, 2, 3, 10, 5glbeldm 18316 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑆 ∈ dom 𝐺 ↔ (𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“)))
3534biimprd 247 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((𝑆 βŠ† 𝐡 ∧ βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“) β†’ 𝑆 ∈ dom 𝐺))
3621, 35mpand 694 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“ β†’ 𝑆 ∈ dom 𝐺))
3736con3dimp 410 . . . 4 ((πœ‘ ∧ Β¬ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ Β¬ βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“)
38 riotaund 7402 . . . 4 (Β¬ βˆƒ!π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“ β†’ (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“) = βˆ…)
3937, 38syl 17 . . 3 ((πœ‘ ∧ Β¬ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“) = βˆ…)
4033, 39eqtr4d 2776 . 2 ((πœ‘ ∧ Β¬ 𝑆 ∈ dom 𝐺) β†’ (πΊβ€˜π‘†) = (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“))
4131, 40pm2.61dan 812 1 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘†) = (β„©π‘₯ ∈ 𝐡 πœ“))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  {cab 2710  βˆ€wral 3062  βˆƒ!wreu 3375   βŠ† wss 3948  βˆ…c0 4322  π’« cpw 4602   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  dom cdm 5676   β†Ύ cres 5678  β€˜cfv 6541  β„©crio 7361  Basecbs 17141  lecple 17201  glbcglb 18260
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7362  df-glb 18297
This theorem is referenced by:  glbcl  18320  glbprop  18321  meetval2  18345  isglbd  18459  tosglb  32133  glb0N  38052  glbconN  38236  glbconNOLD  38237
  Copyright terms: Public domain W3C validator