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 48638
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 2740 . . 3 (Base‘𝐾) = (Base‘𝐾)
2 eqid 2740 . . 3 (le‘𝐾) = (le‘𝐾)
3 eqid 2740 . . 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 48636 . 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 5930 . . 3 (𝜑 → dom 𝑈 = dom (lub‘𝐾))
98eleq2d 2830 . 2 (𝜑 → (𝑆 ∈ dom 𝑈𝑆 ∈ dom (lub‘𝐾)))
10 lubeldm2d.b . . . 4 (𝜑𝐵 = (Base‘𝐾))
1110sseq2d 4041 . . 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 5177 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑦 𝑥𝑦(le‘𝐾)𝑥))
1514ralbidv 3184 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑥 ↔ ∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥))
1613breqd 5177 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑦 𝑧𝑦(le‘𝐾)𝑧))
1716ralbidv 3184 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑧 ↔ ∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧))
1813breqd 5177 . . . . . . . . . . 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 3354 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∀𝑧𝐵 (∀𝑦𝑆 𝑦 𝑧𝑥 𝑧) ↔ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))
2115, 20anbi12d 631 . . . . . . . 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 578 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑥𝐵𝜓) ↔ (𝑥𝐵 ∧ (∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘𝐾)(∀𝑦𝑆 𝑦(le‘𝐾)𝑧𝑥(le‘𝐾)𝑧)))))
2510eleq2d 2830 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥𝐵𝑥 ∈ (Base‘𝐾)))
2625anbi1d 630 . . . . 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 3181 . . 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 631 . 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 1537  wcel 2108  wral 3067  wrex 3076  wss 3976   class class class wbr 5166  dom cdm 5700  cfv 6573  Basecbs 17258  lecple 17318  Posetcpo 18377  lubclub 18379
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-id 5593  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-proset 18365  df-poset 18383  df-lub 18416
This theorem is referenced by:  ipolubdm  48659
  Copyright terms: Public domain W3C validator