Theorem joindm2 48813

Description: The join of any two elements always exists iff all unordered pairs have LUB. (Contributed by Zhi Wang, 25-Sep-2024.)

Hypotheses

Ref	Expression
joindm2.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐾)
joindm2.k	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑉)
joindm2.u	⊢ 𝑈 = (lub‘𝐾)
joindm2.j	⊢ ∨ = (join‘𝐾)

Assertion

Ref	Expression
joindm2	⊢ (𝜑 → (dom ∨ = (𝐵 × 𝐵) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦, ∨   𝑥,𝐵,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦

Allowed substitution hints:   𝑈(𝑥,𝑦)   𝐾(𝑥,𝑦)   𝑉(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem joindm2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		joindm2.b	. . . 4 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐾)
2		joindm2.j	. . . 4 ⊢ ∨ = (join‘𝐾)
3		joindm2.k	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑉)
4	1, 2, 3	joindmss 18398	. . 3 ⊢ (𝜑 → dom ∨ ⊆ (𝐵 × 𝐵))
5		eqss 3981	. . . 4 ⊢ (dom ∨ = (𝐵 × 𝐵) ↔ (dom ∨ ⊆ (𝐵 × 𝐵) ∧ (𝐵 × 𝐵) ⊆ dom ∨ ))
6	5	baib 535	. . 3 ⊢ (dom ∨ ⊆ (𝐵 × 𝐵) → (dom ∨ = (𝐵 × 𝐵) ↔ (𝐵 × 𝐵) ⊆ dom ∨ ))
7	4, 6	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → (dom ∨ = (𝐵 × 𝐵) ↔ (𝐵 × 𝐵) ⊆ dom ∨ ))
8		relxp 5685	. . 3 ⊢ Rel (𝐵 × 𝐵)
9		ssrel 5774	. . 3 ⊢ (Rel (𝐵 × 𝐵) → ((𝐵 × 𝐵) ⊆ dom ∨ ↔ ∀𝑥∀𝑦(⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ )))
10	8, 9	mp1i 13	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 × 𝐵) ⊆ dom ∨ ↔ ∀𝑥∀𝑦(⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ )))
11		opelxp 5703	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵))
12	11	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)))
13		joindm2.u	. . . . . 6 ⊢ 𝑈 = (lub‘𝐾)
14		vex 3468	. . . . . . 7 ⊢ 𝑥 ∈ V
15	14	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑥 ∈ V)
16		vex 3468	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
17	16	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑦 ∈ V)
18	13, 2, 3, 15, 17	joindef 18395	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ ↔ {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈))
19	12, 18	imbi12d 344	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ ) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈)))
20	19	2albidv 1922	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥∀𝑦(⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ ) ↔ ∀𝑥∀𝑦((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈)))
21		r2al 3182	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈 ↔ ∀𝑥∀𝑦((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈))
22	20, 21	bitr4di 289	. 2 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥∀𝑦(⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ ) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈))
23	7, 10, 22	3bitrd 305	1 ⊢ (𝜑 → (dom ∨ = (𝐵 × 𝐵) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395  ∀wal 1537   = wceq 1539   ∈ wcel 2107  ∀wral 3050  Vcvv 3464   ⊆ wss 3933  {cpr 4610  ⟨cop 4614   × cxp 5665  dom cdm 5667  Rel wrel 5672  ‘cfv 6542  Basecbs 17230  lubclub 18330  joincjn 18332

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2706  ax-rep 5261  ax-sep 5278  ax-nul 5288  ax-pow 5347  ax-pr 5414  ax-un 7738

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2808  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3773  df-csb 3882  df-dif 3936  df-un 3938  df-in 3940  df-ss 3950  df-nul 4316  df-if 4508  df-pw 4584  df-sn 4609  df-pr 4611  df-op 4615  df-uni 4890  df-iun 4975  df-br 5126  df-opab 5188  df-mpt 5208  df-id 5560  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-iota 6495  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7371  df-oprab 7418  df-lub 18365  df-join 18367

This theorem is referenced by:  joindm3  48814  toslat  48827