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

Theorem infglb 9348
Description: An infimum is the greatest lower bound. See also infcl 9346 and inflb 9347. (Contributed by AV, 3-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
infcl.1 (𝜑𝑅 Or 𝐴)
infcl.2 (𝜑 → ∃𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
Assertion
Ref Expression
infglb (𝜑 → ((𝐶𝐴 ∧ inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶) → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝐶))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝑥,𝑅,𝑦,𝑧   𝑧,𝐶   𝜑,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦)   𝐶(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem infglb
StepHypRef Expression
1 df-inf 9301 . . . . 5 inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = sup(𝐵, 𝐴, 𝑅)
21breq1i 5100 . . . 4 (inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶 ↔ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶)
3 simpr 485 . . . . 5 ((𝜑𝐶𝐴) → 𝐶𝐴)
4 infcl.1 . . . . . . . 8 (𝜑𝑅 Or 𝐴)
5 cnvso 6227 . . . . . . . 8 (𝑅 Or 𝐴𝑅 Or 𝐴)
64, 5sylib 217 . . . . . . 7 (𝜑𝑅 Or 𝐴)
7 infcl.2 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∃𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
84, 7infcllem 9345 . . . . . . 7 (𝜑 → ∃𝑥𝐴 (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑥𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))
96, 8supcl 9316 . . . . . 6 (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ∈ 𝐴)
109adantr 481 . . . . 5 ((𝜑𝐶𝐴) → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ∈ 𝐴)
11 brcnvg 5822 . . . . . 6 ((𝐶𝐴 ∧ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ∈ 𝐴) → (𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ↔ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶))
1211bicomd 222 . . . . 5 ((𝐶𝐴 ∧ sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) ∈ 𝐴) → (sup(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, 𝑅)))
133, 10, 12syl2anc 584 . . . 4 ((𝜑𝐶𝐴) → (sup(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, 𝑅)))
142, 13bitrid 282 . . 3 ((𝜑𝐶𝐴) → (inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, 𝑅)))
156, 8suplub 9318 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐶𝐴𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, 𝑅)) → ∃𝑧𝐵 𝐶𝑅𝑧))
1615expdimp 453 . . . 4 ((𝜑𝐶𝐴) → (𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) → ∃𝑧𝐵 𝐶𝑅𝑧))
17 vex 3445 . . . . . 6 𝑧 ∈ V
18 brcnvg 5822 . . . . . 6 ((𝐶𝐴𝑧 ∈ V) → (𝐶𝑅𝑧𝑧𝑅𝐶))
193, 17, 18sylancl 586 . . . . 5 ((𝜑𝐶𝐴) → (𝐶𝑅𝑧𝑧𝑅𝐶))
2019rexbidv 3171 . . . 4 ((𝜑𝐶𝐴) → (∃𝑧𝐵 𝐶𝑅𝑧 ↔ ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝐶))
2116, 20sylibd 238 . . 3 ((𝜑𝐶𝐴) → (𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝐶))
2214, 21sylbid 239 . 2 ((𝜑𝐶𝐴) → (inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝐶))
2322expimpd 454 1 (𝜑 → ((𝐶𝐴 ∧ inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶) → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 396  wcel 2105  wral 3061  wrex 3070  Vcvv 3441   class class class wbr 5093   Or wor 5532  ccnv 5620  supcsup 9298  infcinf 9299
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 5244  ax-nul 5251  ax-pr 5373
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-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3349  df-reu 3350  df-rab 3404  df-v 3443  df-sbc 3728  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-nul 4271  df-if 4475  df-sn 4575  df-pr 4577  df-op 4581  df-uni 4854  df-br 5094  df-opab 5156  df-po 5533  df-so 5534  df-cnv 5629  df-iota 6432  df-riota 7294  df-sup 9300  df-inf 9301
This theorem is referenced by:  infnlb  9350  omssubaddlem  32566  omssubadd  32567  gtinf  34647  infxrunb2  43294
  Copyright terms: Public domain W3C validator