Theorem infval 9555

Description: Alternate expression for the infimum. (Contributed by AV, 2-Sep-2020.)

Hypothesis

Ref	Expression
infexd.1	⊢ (𝜑 → 𝑅 Or 𝐴)

Assertion

Ref	Expression
infval	⊢ (𝜑 → inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = (℩𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦))))

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

Proof of Theorem infval

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-inf 9512	. 2 ⊢ inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)
2		infexd.1	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑅 Or 𝐴)
3		cnvso 6319	. . . . 5 ⊢ (𝑅 Or 𝐴 ↔ ◡𝑅 Or 𝐴)
4	2, 3	sylib 218	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ◡𝑅 Or 𝐴)
5	4	supval2 9524	. . 3 ⊢ (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) = (℩𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧))))
6		vex 3492	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑥 ∈ V
7		vex 3492	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑦 ∈ V
8	6, 7	brcnv 5907	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥◡𝑅𝑦 ↔ 𝑦𝑅𝑥)
9	8	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑥◡𝑅𝑦 ↔ 𝑦𝑅𝑥))
10	9	notbid 318	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ↔ ¬ 𝑦𝑅𝑥))
11	10	ralbidv 3184	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥))
12	7, 6	brcnv 5907	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦◡𝑅𝑥 ↔ 𝑥𝑅𝑦)
13	12	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑦◡𝑅𝑥 ↔ 𝑥𝑅𝑦))
14		vex 3492	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑧 ∈ V
15	7, 14	brcnv 5907	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦◡𝑅𝑧 ↔ 𝑧𝑅𝑦)
16	15	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑦◡𝑅𝑧 ↔ 𝑧𝑅𝑦))
17	16	rexbidv 3185	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧 ↔ ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦))
18	13, 17	imbi12d 344	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧) ↔ (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
19	18	ralbidv 3184	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧) ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
20	11, 19	anbi12d 631	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧)) ↔ (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦))))
21	20	riotabidv 7406	. . 3 ⊢ (𝜑 → (℩𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧))) = (℩𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦))))
22	5, 21	eqtrd 2780	. 2 ⊢ (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) = (℩𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦))))
23	1, 22	eqtrid 2792	1 ⊢ (𝜑 → inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = (℩𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1537  ∀wral 3067  ∃wrex 3076   class class class wbr 5166   Or wor 5606  ^◡ccnv 5699  ℩crio 7403  supcsup 9509  infcinf 9510

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pr 5447

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-ne 2947  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-dif 3979  df-un 3981  df-ss 3993  df-nul 4353  df-if 4549  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-br 5167  df-opab 5229  df-po 5607  df-so 5608  df-cnv 5708  df-iota 6525  df-riota 7404  df-sup 9511  df-inf 9512

This theorem is referenced by: (None)