MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  supmullem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem supmullem2 12185
Description: Lemma for supmul 12186. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Jul-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
supmul.1 ๐ถ = {๐‘ง โˆฃ โˆƒ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ง = (๐‘ฃ ยท ๐‘)}
supmul.2 (๐œ‘ โ†” ((โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ด 0 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต 0 โ‰ค ๐‘ฅ) โˆง (๐ด โŠ† โ„ โˆง ๐ด โ‰  โˆ… โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ) โˆง (๐ต โŠ† โ„ โˆง ๐ต โ‰  โˆ… โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ)))
Assertion
Ref Expression
supmullem2 (๐œ‘ โ†’ (๐ถ โŠ† โ„ โˆง ๐ถ โ‰  โˆ… โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ค โˆˆ ๐ถ ๐‘ค โ‰ค ๐‘ฅ))
Distinct variable groups:   ๐ด,๐‘,๐‘ฃ,๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ค,๐‘ง   ๐ต,๐‘,๐‘ฃ,๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ค,๐‘ง   ๐‘ฅ,๐ถ,๐‘ค   ๐œ‘,๐‘,๐‘ค,๐‘ง
Allowed substitution hints:   ๐œ‘(๐‘ฅ,๐‘ฆ,๐‘ฃ)   ๐ถ(๐‘ฆ,๐‘ง,๐‘ฃ,๐‘)

Proof of Theorem supmullem2
Dummy variable ๐‘Ž is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 vex 3479 . . . . 5 ๐‘ค โˆˆ V
2 oveq1 7416 . . . . . . . . 9 (๐‘ฃ = ๐‘Ž โ†’ (๐‘ฃ ยท ๐‘) = (๐‘Ž ยท ๐‘))
32eqeq2d 2744 . . . . . . . 8 (๐‘ฃ = ๐‘Ž โ†’ (๐‘ง = (๐‘ฃ ยท ๐‘) โ†” ๐‘ง = (๐‘Ž ยท ๐‘)))
43rexbidv 3179 . . . . . . 7 (๐‘ฃ = ๐‘Ž โ†’ (โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ง = (๐‘ฃ ยท ๐‘) โ†” โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ง = (๐‘Ž ยท ๐‘)))
54cbvrexvw 3236 . . . . . 6 (โˆƒ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ง = (๐‘ฃ ยท ๐‘) โ†” โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ง = (๐‘Ž ยท ๐‘))
6 eqeq1 2737 . . . . . . 7 (๐‘ง = ๐‘ค โ†’ (๐‘ง = (๐‘Ž ยท ๐‘) โ†” ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘)))
762rexbidv 3220 . . . . . 6 (๐‘ง = ๐‘ค โ†’ (โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ง = (๐‘Ž ยท ๐‘) โ†” โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘)))
85, 7bitrid 283 . . . . 5 (๐‘ง = ๐‘ค โ†’ (โˆƒ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ง = (๐‘ฃ ยท ๐‘) โ†” โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘)))
9 supmul.1 . . . . 5 ๐ถ = {๐‘ง โˆฃ โˆƒ๐‘ฃ โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ง = (๐‘ฃ ยท ๐‘)}
101, 8, 9elab2 3673 . . . 4 (๐‘ค โˆˆ ๐ถ โ†” โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
11 supmul.2 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†” ((โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ด 0 โ‰ค ๐‘ฅ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ ๐ต 0 โ‰ค ๐‘ฅ) โˆง (๐ด โŠ† โ„ โˆง ๐ด โ‰  โˆ… โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ) โˆง (๐ต โŠ† โ„ โˆง ๐ต โ‰  โˆ… โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ)))
1211simp2bi 1147 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐ด โŠ† โ„ โˆง ๐ด โ‰  โˆ… โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ))
1312simp1d 1143 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โŠ† โ„)
1413sseld 3982 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Ž โˆˆ ๐ด โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„))
1511simp3bi 1148 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐ต โŠ† โ„ โˆง ๐ต โ‰  โˆ… โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ))
1615simp1d 1143 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โŠ† โ„)
1716sseld 3982 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ โˆˆ ๐ต โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„))
1814, 17anim12d 610 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ โˆˆ ๐ต) โ†’ (๐‘Ž โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„)))
19 remulcl 11195 . . . . . . 7 ((๐‘Ž โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„) โ†’ (๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ โ„)
2018, 19syl6 35 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ โˆˆ ๐ต) โ†’ (๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ โ„))
21 eleq1a 2829 . . . . . 6 ((๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ โ„ โ†’ (๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘) โ†’ ๐‘ค โˆˆ โ„))
2220, 21syl6 35 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆง ๐‘ โˆˆ ๐ต) โ†’ (๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘) โ†’ ๐‘ค โˆˆ โ„)))
2322rexlimdvv 3211 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘) โ†’ ๐‘ค โˆˆ โ„))
2410, 23biimtrid 241 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ค โˆˆ ๐ถ โ†’ ๐‘ค โˆˆ โ„))
2524ssrdv 3989 . 2 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โŠ† โ„)
2612simp2d 1144 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โ‰  โˆ…)
2715simp2d 1144 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โ‰  โˆ…)
28 ovex 7442 . . . . . . . . . 10 (๐‘Ž ยท ๐‘) โˆˆ V
2928isseti 3490 . . . . . . . . 9 โˆƒ๐‘ค ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘)
3029rgenw 3066 . . . . . . . 8 โˆ€๐‘ โˆˆ ๐ต โˆƒ๐‘ค ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘)
31 r19.2z 4495 . . . . . . . 8 ((๐ต โ‰  โˆ… โˆง โˆ€๐‘ โˆˆ ๐ต โˆƒ๐‘ค ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘)) โ†’ โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต โˆƒ๐‘ค ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
3227, 30, 31sylancl 587 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต โˆƒ๐‘ค ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
33 rexcom4 3286 . . . . . . 7 (โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต โˆƒ๐‘ค ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘) โ†” โˆƒ๐‘คโˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
3432, 33sylib 217 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘คโˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
3534ralrimivw 3151 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ โˆ€๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘คโˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
36 r19.2z 4495 . . . . 5 ((๐ด โ‰  โˆ… โˆง โˆ€๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘คโˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘)) โ†’ โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘คโˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
3726, 35, 36syl2anc 585 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘คโˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
38 rexcom4 3286 . . . 4 (โˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘คโˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘) โ†” โˆƒ๐‘คโˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
3937, 38sylib 217 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘คโˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
40 n0 4347 . . . 4 (๐ถ โ‰  โˆ… โ†” โˆƒ๐‘ค ๐‘ค โˆˆ ๐ถ)
4110exbii 1851 . . . 4 (โˆƒ๐‘ค ๐‘ค โˆˆ ๐ถ โ†” โˆƒ๐‘คโˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
4240, 41bitri 275 . . 3 (๐ถ โ‰  โˆ… โ†” โˆƒ๐‘คโˆƒ๐‘Ž โˆˆ ๐ด โˆƒ๐‘ โˆˆ ๐ต ๐‘ค = (๐‘Ž ยท ๐‘))
4339, 42sylibr 233 . 2 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โ‰  โˆ…)
44 suprcl 12174 . . . . 5 ((๐ด โŠ† โ„ โˆง ๐ด โ‰  โˆ… โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ด ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ) โ†’ sup(๐ด, โ„, < ) โˆˆ โ„)
4512, 44syl 17 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ sup(๐ด, โ„, < ) โˆˆ โ„)
46 suprcl 12174 . . . . 5 ((๐ต โŠ† โ„ โˆง ๐ต โ‰  โˆ… โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ๐‘ฆ โ‰ค ๐‘ฅ) โ†’ sup(๐ต, โ„, < ) โˆˆ โ„)
4715, 46syl 17 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ sup(๐ต, โ„, < ) โˆˆ โ„)
4845, 47remulcld 11244 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (sup(๐ด, โ„, < ) ยท sup(๐ต, โ„, < )) โˆˆ โ„)
499, 11supmullem1 12184 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆ€๐‘ค โˆˆ ๐ถ ๐‘ค โ‰ค (sup(๐ด, โ„, < ) ยท sup(๐ต, โ„, < )))
50 brralrspcev 5209 . . 3 (((sup(๐ด, โ„, < ) ยท sup(๐ต, โ„, < )) โˆˆ โ„ โˆง โˆ€๐‘ค โˆˆ ๐ถ ๐‘ค โ‰ค (sup(๐ด, โ„, < ) ยท sup(๐ต, โ„, < ))) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ค โˆˆ ๐ถ ๐‘ค โ‰ค ๐‘ฅ)
5148, 49, 50syl2anc 585 . 2 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ค โˆˆ ๐ถ ๐‘ค โ‰ค ๐‘ฅ)
5225, 43, 513jca 1129 1 (๐œ‘ โ†’ (๐ถ โŠ† โ„ โˆง ๐ถ โ‰  โˆ… โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆ€๐‘ค โˆˆ ๐ถ ๐‘ค โ‰ค ๐‘ฅ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   โˆง w3a 1088   = wceq 1542  โˆƒwex 1782   โˆˆ wcel 2107  {cab 2710   โ‰  wne 2941  โˆ€wral 3062  โˆƒwrex 3071   โŠ† wss 3949  โˆ…c0 4323   class class class wbr 5149  (class class class)co 7409  supcsup 9435  โ„cr 11109  0cc0 11110   ยท cmul 11115   < clt 11248   โ‰ค cle 11249
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-id 5575  df-po 5589  df-so 5590  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9437  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447
This theorem is referenced by:  supmul  12186  01sqrexlem5  15193
  Copyright terms: Public domain W3C validator