Theorem inflb 9512

Description: An infimum is a lower bound. See also infcl 9511 and infglb 9513. (Contributed by AV, 3-Sep-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
infcl.1	⊢ (𝜑 → 𝑅 Or 𝐴)
infcl.2	⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)))

Assertion

Ref	Expression
inflb	⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ 𝐵 → ¬ 𝐶𝑅inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝑥,𝑅,𝑦,𝑧

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦,𝑧)   𝐶(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem inflb

Step	Hyp	Ref	Expression
1		infcl.1	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 Or 𝐴)
2		cnvso 6292	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 Or 𝐴 ↔ ◡𝑅 Or 𝐴)
3	1, 2	sylib 217	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ◡𝑅 Or 𝐴)
4		infcl.2	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
5	1, 4	infcllem 9510	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧)))
6	3, 5	supub 9482	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ 𝐵 → ¬ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶))
7	6	imp 406	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → ¬ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶)
8		df-inf 9466	. . . . . 6 ⊢ inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)
9	8	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅))
10	9	breq2d 5160	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶𝑅inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) ↔ 𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)))
11	3, 5	supcl 9481	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴)
12		brcnvg 5882	. . . . . 6 ⊢ ((sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶 ↔ 𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)))
13	12	bicomd 222	. . . . 5 ⊢ ((sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ↔ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶))
14	11, 13	sylan 579	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ↔ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶))
15	10, 14	bitrd 279	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐶𝑅inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) ↔ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)◡𝑅𝐶))
16	7, 15	mtbird 325	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐵) → ¬ 𝐶𝑅inf(𝐵, 𝐴, 𝑅))
17	16	ex 412	1 ⊢ (𝜑 → (𝐶 ∈ 𝐵 → ¬ 𝐶𝑅inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  ∀wral 3058  ∃wrex 3067   class class class wbr 5148   Or wor 5589  ^◡ccnv 5677  supcsup 9463  infcinf 9464

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pr 5429

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4324  df-if 4530  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4909  df-br 5149  df-opab 5211  df-po 5590  df-so 5591  df-cnv 5686  df-iota 6500  df-riota 7376  df-sup 9465  df-inf 9466

This theorem is referenced by:  infrelb  12229  infxrlb  13345  infssd  32492  infxrge0lb  32534  omssubadd  33920  ballotlemimin  34125  ballotlemfrcn0  34149  wsuclb  35424