Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  suprleubrnmpt Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem suprleubrnmpt 46164
Description: The supremum of a nonempty bounded indexed set of reals is less than or equal to an upper bound. (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
suprleubrnmpt.x 𝑥𝜑
suprleubrnmpt.a (𝜑𝐴 ≠ ∅)
suprleubrnmpt.b ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
suprleubrnmpt.e (𝜑 → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝐵𝑦)
suprleubrnmpt.c (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
Assertion
Ref Expression
suprleubrnmpt (𝜑 → (sup(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ, < ) ≤ 𝐶 ↔ ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦   𝑦,𝐵   𝑥,𝐶
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑦)   𝐵(𝑥)   𝐶(𝑦)

Proof of Theorem suprleubrnmpt
Dummy variables 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 suprleubrnmpt.x . . . 4 𝑥𝜑
2 eqid 2763 . . . 4 (𝑥𝐴𝐵) = (𝑥𝐴𝐵)
3 suprleubrnmpt.b . . . 4 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
41, 2, 3rnmptssd 7119 . . 3 (𝜑 → ran (𝑥𝐴𝐵) ⊆ ℝ)
5 suprleubrnmpt.a . . . 4 (𝜑𝐴 ≠ ∅)
61, 3, 2, 5rnmptn0 6245 . . 3 (𝜑 → ran (𝑥𝐴𝐵) ≠ ∅)
7 suprleubrnmpt.e . . . 4 (𝜑 → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝐵𝑦)
81, 7rnmptbdd 45988 . . 3 (𝜑 → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑤𝑦)
9 suprleubrnmpt.c . . 3 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
10 suprleub 12185 . . 3 (((ran (𝑥𝐴𝐵) ⊆ ℝ ∧ ran (𝑥𝐴𝐵) ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑤𝑦) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (sup(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ, < ) ≤ 𝐶 ↔ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶))
114, 6, 8, 9, 10syl31anc 1400 . 2 (𝜑 → (sup(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ, < ) ≤ 𝐶 ↔ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶))
12 nfmpt1 5210 . . . . . . . 8 𝑥(𝑥𝐴𝐵)
1312nfrn 5942 . . . . . . 7 𝑥ran (𝑥𝐴𝐵)
14 nfv 1944 . . . . . . 7 𝑥 𝑧𝐶
1513, 14nfralw 3312 . . . . . 6 𝑥𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶
161, 15nfan 1929 . . . . 5 𝑥(𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶)
17 simpr 489 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥𝐴)
182elrnmpt1 5950 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝐴𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵))
1917, 3, 18syl2anc 595 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵))
2019adantlr 727 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵))
21 simplr 780 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) ∧ 𝑥𝐴) → ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶)
22 breq1 5112 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝐵 → (𝑧𝐶𝐵𝐶))
2322rspcva 3579 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) → 𝐵𝐶)
2420, 21, 23syl2anc 595 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐵𝐶)
2524ex 417 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) → (𝑥𝐴𝐵𝐶))
2616, 25ralrimi 3263 . . . 4 ((𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶)
2726ex 417 . . 3 (𝜑 → (∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶 → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶))
28 vex 3459 . . . . . . . 8 𝑧 ∈ V
292elrnmpt 5948 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ V → (𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) ↔ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵))
3028, 29ax-mp 5 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) ↔ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵)
3130bilani 509 . . . . . 6 ((∀𝑥𝐴 𝐵𝐶𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)) → ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵)
32 nfra1 3289 . . . . . . . 8 𝑥𝑥𝐴 𝐵𝐶
33 rspa 3254 . . . . . . . . . 10 ((∀𝑥𝐴 𝐵𝐶𝑥𝐴) → 𝐵𝐶)
3422biimprcd 253 . . . . . . . . . 10 (𝐵𝐶 → (𝑧 = 𝐵𝑧𝐶))
3533, 34syl 18 . . . . . . . . 9 ((∀𝑥𝐴 𝐵𝐶𝑥𝐴) → (𝑧 = 𝐵𝑧𝐶))
3635ex 417 . . . . . . . 8 (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 → (𝑥𝐴 → (𝑧 = 𝐵𝑧𝐶)))
3732, 14, 36rexlimd 3272 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 → (∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵𝑧𝐶))
3837adantr 485 . . . . . 6 ((∀𝑥𝐴 𝐵𝐶𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)) → (∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵𝑧𝐶))
3931, 38mpd 16 . . . . 5 ((∀𝑥𝐴 𝐵𝐶𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)) → 𝑧𝐶)
4039ralrimiva 3157 . . . 4 (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 → ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶)
4140a1i 11 . . 3 (𝜑 → (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 → ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶))
4227, 41impbid 215 . 2 (𝜑 → (∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶 ↔ ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶))
4311, 42bitrd 282 1 (𝜑 → (sup(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ, < ) ≤ 𝐶 ↔ ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 400   = wceq 1570  wnf 1813  wcel 2143  wne 2958  wral 3079  wrex 3089  Vcvv 3455  wss 3905  c0 4286   class class class wbr 5109  cmpt 5192  ran crn 5662  supcsup 9396  cr 11103   < clt 11247  cle 11248
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-resscn 11161  ax-1cn 11162  ax-icn 11163  ax-addcl 11164  ax-addrcl 11165  ax-mulcl 11166  ax-mulrcl 11167  ax-mulcom 11168  ax-addass 11169  ax-mulass 11170  ax-distr 11171  ax-i2m1 11172  ax-1ne0 11173  ax-1rid 11174  ax-rnegex 11175  ax-rrecex 11176  ax-cnre 11177  ax-pre-lttri 11178  ax-pre-lttrn 11179  ax-pre-ltadd 11180  ax-pre-mulgt0 11181  ax-pre-sup 11182
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-id 5556  df-po 5569  df-so 5570  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9398  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11447  df-neg 11448
This theorem is used by:  smfsuplem1  47553
  Copyright terms: Public domain W3C validator