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 48989
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 2731 . . 3 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
2 eqid 2731 . . 3 (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
3 eqid 2731 . . 3 (lub‘𝐾) = (lub‘𝐾)
4 biid 261 . . 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 48987 . 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 5840 . . 3 (𝜑 → dom 𝑈 = dom (lub‘𝐾))
98eleq2d 2817 . 2 (𝜑 → (𝑆 ∈ dom 𝑈𝑆 ∈ dom (lub‘𝐾)))
10 lubeldm2d.b . . . 4 (𝜑𝐵 = (Base‘𝐾))
1110sseq2d 3962 . . 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 5097 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑦 𝑥𝑦(le‘𝐾)𝑥))
1514ralbidv 3155 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑥 ↔ ∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥))
1613breqd 5097 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑦 𝑧𝑦(le‘𝐾)𝑧))
1716ralbidv 3155 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑧 ↔ ∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧))
1813breqd 5097 . . . . . . . . . . 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 3312 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑧𝑥 𝑧) ↔ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))
2115, 20anbi12d 632 . . . . . . . 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 279 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐵) → (𝜓 ↔ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧))))
2423pm5.32da 579 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑥𝐵𝜓) ↔ (𝑥𝐵 ∧ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))))
2510eleq2d 2817 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥𝐵𝑥 ∈ (Base‘𝐾)))
2625anbi1d 631 . . . . 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 279 . . . 4 (𝜑 → ((𝑥𝐵𝜓) ↔ (𝑥 ∈ (Base‘𝐾) ∧ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))))
2827rexbidv2 3152 . . 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 632 . 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 311 1 (𝜑 → (𝑆 ∈ dom 𝑈 ↔ (𝑆𝐵 ∧ ∃𝑥𝐵 𝜓)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1541  wcel 2111  wral 3047  wrex 3056  wss 3897   class class class wbr 5086  dom cdm 5611  cfv 6476  Basecbs 17115  lecple 17163  Posetcpo 18208  lubclub 18210
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 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5212  ax-sep 5229  ax-nul 5239  ax-pow 5298  ax-pr 5365
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-nul 4279  df-if 4471  df-pw 4547  df-sn 4572  df-pr 4574  df-op 4578  df-uni 4855  df-iun 4938  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-id 5506  df-xp 5617  df-rel 5618  df-cnv 5619  df-co 5620  df-dm 5621  df-rn 5622  df-res 5623  df-ima 5624  df-iota 6432  df-fun 6478  df-fn 6479  df-f 6480  df-f1 6481  df-fo 6482  df-f1o 6483  df-fv 6484  df-riota 7298  df-proset 18195  df-poset 18214  df-lub 18245
This theorem is referenced by:  ipolubdm  49018
  Copyright terms: Public domain W3C validator