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

Theorem isglbd 18467
Description: Properties that determine the greatest lower bound of a complete lattice. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Mar-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
isglbd.b 𝐡 = (Baseβ€˜πΎ)
isglbd.l ≀ = (leβ€˜πΎ)
isglbd.g 𝐺 = (glbβ€˜πΎ)
isglbd.1 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) β†’ 𝐻 ≀ 𝑦)
isglbd.2 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦) β†’ π‘₯ ≀ 𝐻)
isglbd.3 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ CLat)
isglbd.4 (πœ‘ β†’ 𝑆 βŠ† 𝐡)
isglbd.5 (πœ‘ β†’ 𝐻 ∈ 𝐡)
Assertion
Ref Expression
isglbd (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘†) = 𝐻)
Distinct variable groups:   π‘₯,𝐡   π‘₯,𝑦,𝐻   π‘₯,𝐾,𝑦   πœ‘,π‘₯,𝑦   π‘₯,𝑆,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐡(𝑦)   𝐺(π‘₯,𝑦)   ≀ (π‘₯,𝑦)

Proof of Theorem isglbd
Dummy variable β„Ž is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 isglbd.b . . 3 𝐡 = (Baseβ€˜πΎ)
2 isglbd.l . . 3 ≀ = (leβ€˜πΎ)
3 isglbd.g . . 3 𝐺 = (glbβ€˜πΎ)
4 biid 261 . . 3 ((βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 β„Ž ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ β„Ž)) ↔ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 β„Ž ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ β„Ž)))
5 isglbd.3 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ CLat)
6 isglbd.4 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑆 βŠ† 𝐡)
71, 2, 3, 4, 5, 6glbval 18327 . 2 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘†) = (β„©β„Ž ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 β„Ž ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ β„Ž))))
8 isglbd.1 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) β†’ 𝐻 ≀ 𝑦)
98ralrimiva 3145 . . 3 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 𝐻 ≀ 𝑦)
10 isglbd.2 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ 𝐡 ∧ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦) β†’ π‘₯ ≀ 𝐻)
11103exp 1118 . . . 4 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ 𝐡 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ 𝐻)))
1211ralrimiv 3144 . . 3 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ 𝐻))
13 isglbd.5 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐻 ∈ 𝐡)
141, 3clatglbcl2 18464 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ CLat ∧ 𝑆 βŠ† 𝐡) β†’ 𝑆 ∈ dom 𝐺)
155, 6, 14syl2anc 583 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ dom 𝐺)
161, 2, 3, 4, 5, 15glbeu 18326 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆƒ!β„Ž ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 β„Ž ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ β„Ž)))
17 breq1 5151 . . . . . . 7 (β„Ž = 𝐻 β†’ (β„Ž ≀ 𝑦 ↔ 𝐻 ≀ 𝑦))
1817ralbidv 3176 . . . . . 6 (β„Ž = 𝐻 β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 β„Ž ≀ 𝑦 ↔ βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 𝐻 ≀ 𝑦))
19 breq2 5152 . . . . . . . 8 (β„Ž = 𝐻 β†’ (π‘₯ ≀ β„Ž ↔ π‘₯ ≀ 𝐻))
2019imbi2d 340 . . . . . . 7 (β„Ž = 𝐻 β†’ ((βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ β„Ž) ↔ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ 𝐻)))
2120ralbidv 3176 . . . . . 6 (β„Ž = 𝐻 β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ β„Ž) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ 𝐻)))
2218, 21anbi12d 630 . . . . 5 (β„Ž = 𝐻 β†’ ((βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 β„Ž ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ β„Ž)) ↔ (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 𝐻 ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ 𝐻))))
2322riota2 7394 . . . 4 ((𝐻 ∈ 𝐡 ∧ βˆƒ!β„Ž ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 β„Ž ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ β„Ž))) β†’ ((βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 𝐻 ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ 𝐻)) ↔ (β„©β„Ž ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 β„Ž ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ β„Ž))) = 𝐻))
2413, 16, 23syl2anc 583 . . 3 (πœ‘ β†’ ((βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 𝐻 ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ 𝐻)) ↔ (β„©β„Ž ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 β„Ž ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ β„Ž))) = 𝐻))
259, 12, 24mpbi2and 709 . 2 (πœ‘ β†’ (β„©β„Ž ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 β„Ž ≀ 𝑦 ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝐡 (βˆ€π‘¦ ∈ 𝑆 π‘₯ ≀ 𝑦 β†’ π‘₯ ≀ β„Ž))) = 𝐻)
267, 25eqtrd 2771 1 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜π‘†) = 𝐻)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  βˆ€wral 3060  βˆƒ!wreu 3373   βŠ† wss 3948   class class class wbr 5148  dom cdm 5676  β€˜cfv 6543  β„©crio 7367  Basecbs 17149  lecple 17209  glbcglb 18268  CLatccla 18456
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 2702  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 396  df-or 845  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  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 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-glb 18305  df-clat 18457
This theorem is referenced by:  dihglblem2N  40469
  Copyright terms: Public domain W3C validator