Users' Mathboxes Mathbox for Zhi Wang < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lubeldm2d Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lubeldm2d 46204
Description: Member of the domain of the least upper bound function of a poset. (Contributed by Zhi Wang, 28-Sep-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
lubeldm2d.b (𝜑𝐵 = (Base‘𝐾))
lubeldm2d.l (𝜑 = (le‘𝐾))
lubeldm2d.u (𝜑𝑈 = (lub‘𝐾))
lubeldm2d.p ((𝜑𝑥𝐵) → (𝜓 ↔ (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑥 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑧𝑥 𝑧))))
lubeldm2d.k (𝜑𝐾 ∈ Poset)
Assertion
Ref Expression
lubeldm2d (𝜑 → (𝑆 ∈ dom 𝑈 ↔ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑥𝐵 𝜓)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐾,𝑦,𝑧   𝑥,𝑆,𝑦,𝑧   𝜑,𝑥,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜓(𝑥,𝑦,𝑧)   𝐵(𝑥,𝑦,𝑧)   𝑈(𝑥,𝑦,𝑧)   (𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem lubeldm2d
StepHypRef Expression
1 eqid 2739 . . 3 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
2 eqid 2739 . . 3 (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
3 eqid 2739 . . 3 (lub‘𝐾) = (lub‘𝐾)
4 biid 260 . . 3 ((∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)) ↔ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))
5 lubeldm2d.k . . 3 (𝜑𝐾 ∈ Poset)
61, 2, 3, 4, 5lubeldm2 46202 . 2 (𝜑 → (𝑆 ∈ dom (lub‘𝐾) ↔ (𝑆 ⊆ (Base‘𝐾) ∧ ∃𝑥 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))))
7 lubeldm2d.u . . . 4 (𝜑𝑈 = (lub‘𝐾))
87dmeqd 5811 . . 3 (𝜑 → dom 𝑈 = dom (lub‘𝐾))
98eleq2d 2825 . 2 (𝜑 → (𝑆 ∈ dom 𝑈𝑆 ∈ dom (lub‘𝐾)))
10 lubeldm2d.b . . . 4 (𝜑𝐵 = (Base‘𝐾))
1110sseq2d 3957 . . 3 (𝜑 → (𝑆𝐵𝑆 ⊆ (Base‘𝐾)))
12 lubeldm2d.p . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝜓 ↔ (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑥 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑧𝑥 𝑧))))
13 lubeldm2d.l . . . . . . . . . . 11 (𝜑 = (le‘𝐾))
1413breqd 5089 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑦 𝑥𝑦(le‘𝐾)𝑥))
1514ralbidv 3122 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑥 ↔ ∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥))
1613breqd 5089 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑦 𝑧𝑦(le‘𝐾)𝑧))
1716ralbidv 3122 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑧 ↔ ∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧))
1813breqd 5089 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑥 𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧))
1917, 18imbi12d 344 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((∀𝑦𝑆 𝑦 𝑧𝑥 𝑧) ↔ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))
2010, 19raleqbidv 3334 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑧𝑥 𝑧) ↔ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))
2115, 20anbi12d 630 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((∀𝑦𝑆 𝑦 𝑥 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑧𝑥 𝑧)) ↔ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧))))
2221adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐵) → ((∀𝑦𝑆 𝑦 𝑥 ∧ ∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑧𝑥 𝑧)) ↔ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧))))
2312, 22bitrd 278 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝜓 ↔ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧))))
2423pm5.32da 578 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑥𝐵𝜓) ↔ (𝑥𝐵 ∧ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))))
2510eleq2d 2825 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥𝐵𝑥 ∈ (Base‘𝐾)))
2625anbi1d 629 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑥𝐵 ∧ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧))) ↔ (𝑥 ∈ (Base‘𝐾) ∧ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))))
2724, 26bitrd 278 . . . 4 (𝜑 → ((𝑥𝐵𝜓) ↔ (𝑥 ∈ (Base‘𝐾) ∧ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))))
2827rexbidv2 3225 . . 3 (𝜑 → (∃𝑥𝐵 𝜓 ↔ ∃𝑥 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧))))
2911, 28anbi12d 630 . 2 (𝜑 → ((𝑆𝐵 ∧ ∃𝑥𝐵 𝜓) ↔ (𝑆 ⊆ (Base‘𝐾) ∧ ∃𝑥 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))))
306, 9, 293bitr4d 310 1 (𝜑 → (𝑆 ∈ dom 𝑈 ↔ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑥𝐵 𝜓)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 395   = wceq 1541  wcel 2109  wral 3065  wrex 3066  wss 3891   class class class wbr 5078  dom cdm 5588  cfv 6430  Basecbs 16893  lecple 16950  Posetcpo 18006  lubclub 18008
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1801  ax-4 1815  ax-5 1916  ax-6 1974  ax-7 2014  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2140  ax-11 2157  ax-12 2174  ax-ext 2710  ax-rep 5213  ax-sep 5226  ax-nul 5233  ax-pow 5291  ax-pr 5355
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3an 1087  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1786  df-nf 1790  df-sb 2071  df-mo 2541  df-eu 2570  df-clab 2717  df-cleq 2731  df-clel 2817  df-nfc 2890  df-ne 2945  df-ral 3070  df-rex 3071  df-reu 3072  df-rmo 3073  df-rab 3074  df-v 3432  df-sbc 3720  df-csb 3837  df-dif 3894  df-un 3896  df-in 3898  df-ss 3908  df-nul 4262  df-if 4465  df-pw 4540  df-sn 4567  df-pr 4569  df-op 4573  df-uni 4845  df-iun 4931  df-br 5079  df-opab 5141  df-mpt 5162  df-id 5488  df-xp 5594  df-rel 5595  df-cnv 5596  df-co 5597  df-dm 5598  df-rn 5599  df-res 5600  df-ima 5601  df-iota 6388  df-fun 6432  df-fn 6433  df-f 6434  df-f1 6435  df-fo 6436  df-f1o 6437  df-fv 6438  df-riota 7225  df-proset 17994  df-poset 18012  df-lub 18045
This theorem is referenced by:  ipolubdm  46225
  Copyright terms: Public domain W3C validator