Theorem joindm2 50175

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 18556	. . 3 ⊢ (𝜑 → dom ∨ ⊆ (𝐵 × 𝐵))
5		eqss 3923	. . . 4 ⊢ (dom ∨ = (𝐵 × 𝐵) ↔ (dom ∨ ⊆ (𝐵 × 𝐵) ∧ (𝐵 × 𝐵) ⊆ dom ∨ ))
6	5	baib 545	. . 3 ⊢ (dom ∨ ⊆ (𝐵 × 𝐵) → (dom ∨ = (𝐵 × 𝐵) ↔ (𝐵 × 𝐵) ⊆ dom ∨ ))
7	4, 6	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → (dom ∨ = (𝐵 × 𝐵) ↔ (𝐵 × 𝐵) ⊆ dom ∨ ))
8		relxp 5668	. . 3 ⊢ Rel (𝐵 × 𝐵)
9		ssrel 5758	. . 3 ⊢ (Rel (𝐵 × 𝐵) → ((𝐵 × 𝐵) ⊆ dom ∨ ↔ ∀𝑥∀𝑦(⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ )))
10	8, 9	mp1i 14	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 × 𝐵) ⊆ dom ∨ ↔ ∀𝑥∀𝑦(⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ )))
11		opelxp 5686	. . . . . 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 3454	. . . . . . 7 ⊢ 𝑥 ∈ V
15	14	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑥 ∈ V)
16		vex 3454	. . . . . . 7 ⊢ 𝑦 ∈ V
17	16	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑦 ∈ V)
18	13, 2, 3, 15, 17	joindef 18553	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ ↔ {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈))
19	12, 18	imbi12d 347	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ ) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈)))
20	19	2albidv 1955	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥∀𝑦(⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ ) ↔ ∀𝑥∀𝑦((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈)))
21		r2al 3198	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈 ↔ ∀𝑥∀𝑦((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈))
22	20, 21	bitr4di 292	. 2 ⊢ (𝜑 → (∀𝑥∀𝑦(⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ (𝐵 × 𝐵) → ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ dom ∨ ) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈))
23	7, 10, 22	3bitrd 308	1 ⊢ (𝜑 → (dom ∨ = (𝐵 × 𝐵) ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 {𝑥, 𝑦} ∈ dom 𝑈))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  ∀wal 1567   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895  {cpr 4586  ⟨cop 4834   × cxp 5648  dom cdm 5650  Rel wrel 5655  ‘cfv 6538  Basecbs 17392  lubclub 18488  joincjn 18490

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5545  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-oprab 7424  df-lub 18523  df-join 18525

This theorem is used by:  joindm3  50176  toslat  50189