Theorem mrelatlub 17788

Description: Least upper bounds in a Moore space are realized by the closure of the union. (Contributed by Stefan O'Rear, 31-Jan-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
mreclat.i	⊢ 𝐼 = (toInc‘𝐶)
mrelatlub.f	⊢ 𝐹 = (mrCls‘𝐶)
mrelatlub.l	⊢ 𝐿 = (lub‘𝐼)

Assertion

Ref	Expression
mrelatlub	⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) → (𝐿‘𝑈) = (𝐹‘∪ 𝑈))

Proof of Theorem mrelatlub

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2798	. 2 ⊢ (le‘𝐼) = (le‘𝐼)
2		mreclat.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (toInc‘𝐶)
3	2	ipobas 17757	. . 3 ⊢ (𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) → 𝐶 = (Base‘𝐼))
4	3	adantr 484	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) → 𝐶 = (Base‘𝐼))
5		mrelatlub.l	. . 3 ⊢ 𝐿 = (lub‘𝐼)
6	5	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) → 𝐿 = (lub‘𝐼))
7	2	ipopos 17762	. . 3 ⊢ 𝐼 ∈ Poset
8	7	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) → 𝐼 ∈ Poset)
9		simpr 488	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) → 𝑈 ⊆ 𝐶)
10		uniss 4808	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ⊆ 𝐶 → ∪ 𝑈 ⊆ ∪ 𝐶)
11	10	adantl 485	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) → ∪ 𝑈 ⊆ ∪ 𝐶)
12		mreuni 16863	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) → ∪ 𝐶 = 𝑋)
13	12	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) → ∪ 𝐶 = 𝑋)
14	11, 13	sseqtrd 3955	. . 3 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) → ∪ 𝑈 ⊆ 𝑋)
15		mrelatlub.f	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (mrCls‘𝐶)
16	15	mrccl 16874	. . 3 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ ∪ 𝑈 ⊆ 𝑋) → (𝐹‘∪ 𝑈) ∈ 𝐶)
17	14, 16	syldan 594	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) → (𝐹‘∪ 𝑈) ∈ 𝐶)
18		elssuni 4830	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑈 → 𝑥 ⊆ ∪ 𝑈)
19	15	mrcssid 16880	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ ∪ 𝑈 ⊆ 𝑋) → ∪ 𝑈 ⊆ (𝐹‘∪ 𝑈))
20	14, 19	syldan 594	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) → ∪ 𝑈 ⊆ (𝐹‘∪ 𝑈))
21	18, 20	sylan9ssr 3929	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝑥 ⊆ (𝐹‘∪ 𝑈))
22		simpll 766	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝐶 ∈ (Moore‘𝑋))
23	9	sselda 3915	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝑥 ∈ 𝐶)
24	17	adantr 484	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → (𝐹‘∪ 𝑈) ∈ 𝐶)
25	2, 1	ipole 17760	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ∧ (𝐹‘∪ 𝑈) ∈ 𝐶) → (𝑥(le‘𝐼)(𝐹‘∪ 𝑈) ↔ 𝑥 ⊆ (𝐹‘∪ 𝑈)))
26	22, 23, 24, 25	syl3anc 1368	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → (𝑥(le‘𝐼)(𝐹‘∪ 𝑈) ↔ 𝑥 ⊆ (𝐹‘∪ 𝑈)))
27	21, 26	mpbird 260	. 2 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝑥(le‘𝐼)(𝐹‘∪ 𝑈))
28		simp1l 1194	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥(le‘𝐼)𝑦) → 𝐶 ∈ (Moore‘𝑋))
29		simplll 774	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝐶 ∈ (Moore‘𝑋))
30		simplr 768	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) → 𝑈 ⊆ 𝐶)
31	30	sselda 3915	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝑥 ∈ 𝐶)
32		simplr 768	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝑦 ∈ 𝐶)
33	2, 1	ipole 17760	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) → (𝑥(le‘𝐼)𝑦 ↔ 𝑥 ⊆ 𝑦))
34	29, 31, 32, 33	syl3anc 1368	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → (𝑥(le‘𝐼)𝑦 ↔ 𝑥 ⊆ 𝑦))
35	34	biimpd 232	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → (𝑥(le‘𝐼)𝑦 → 𝑥 ⊆ 𝑦))
36	35	ralimdva 3144	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) → (∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥(le‘𝐼)𝑦 → ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥 ⊆ 𝑦))
37	36	3impia 1114	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥(le‘𝐼)𝑦) → ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥 ⊆ 𝑦)
38		unissb 4832	. . . . 5 ⊢ (∪ 𝑈 ⊆ 𝑦 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥 ⊆ 𝑦)
39	37, 38	sylibr 237	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥(le‘𝐼)𝑦) → ∪ 𝑈 ⊆ 𝑦)
40		simp2 1134	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥(le‘𝐼)𝑦) → 𝑦 ∈ 𝐶)
41	15	mrcsscl 16883	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ ∪ 𝑈 ⊆ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) → (𝐹‘∪ 𝑈) ⊆ 𝑦)
42	28, 39, 40, 41	syl3anc 1368	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥(le‘𝐼)𝑦) → (𝐹‘∪ 𝑈) ⊆ 𝑦)
43	17	3ad2ant1 1130	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥(le‘𝐼)𝑦) → (𝐹‘∪ 𝑈) ∈ 𝐶)
44	2, 1	ipole 17760	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ (𝐹‘∪ 𝑈) ∈ 𝐶 ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) → ((𝐹‘∪ 𝑈)(le‘𝐼)𝑦 ↔ (𝐹‘∪ 𝑈) ⊆ 𝑦))
45	28, 43, 40, 44	syl3anc 1368	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥(le‘𝐼)𝑦) → ((𝐹‘∪ 𝑈)(le‘𝐼)𝑦 ↔ (𝐹‘∪ 𝑈) ⊆ 𝑦))
46	42, 45	mpbird 260	. 2 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑥(le‘𝐼)𝑦) → (𝐹‘∪ 𝑈)(le‘𝐼)𝑦)
47	1, 4, 6, 8, 9, 17, 27, 46	poslubdg 17751	1 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶) → (𝐿‘𝑈) = (𝐹‘∪ 𝑈))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ∀wral 3106   ⊆ wss 3881  ∪ cuni 4800   class class class wbr 5030  ‘cfv 6324  Basecbs 16475  lecple 16564  Moorecmre 16845  mrClscmrc 16846  Posetcpo 17542  lubclub 17544  toInccipo 17753

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-oadd 8089  df-er 8272  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-fz 12886  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-tset 16576  df-ple 16577  df-ocomp 16578  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-proset 17530  df-poset 17548  df-lub 17576  df-ipo 17754

This theorem is referenced by:  mreclatBAD  17789