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

Theorem supsubc 44617
Description: The supremum function distributes over subtraction in a sense similar to that in supaddc 12182. (Contributed by Glauco Siliprandi, 21-Nov-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
supsubc.a1 (𝜑𝐴 ⊆ ℝ)
supsubc.a2 (𝜑𝐴 ≠ ∅)
supsubc.a3 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦𝐴 𝑦𝑥)
supsubc.b (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
supsubc.c 𝐶 = {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣𝐵)}
Assertion
Ref Expression
supsubc (𝜑 → (sup(𝐴, ℝ, < ) − 𝐵) = sup(𝐶, ℝ, < ))
Distinct variable groups:   𝑣,𝐴,𝑥,𝑦,𝑧   𝑣,𝐵,𝑥,𝑦,𝑧   𝜑,𝑣,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦)   𝐶(𝑥,𝑦,𝑧,𝑣)

Proof of Theorem supsubc
StepHypRef Expression
1 supsubc.c . . . . 5 𝐶 = {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣𝐵)}
21a1i 11 . . . 4 (𝜑𝐶 = {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣𝐵)})
3 supsubc.a1 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐴 ⊆ ℝ)
43sselda 3977 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑣𝐴) → 𝑣 ∈ ℝ)
54recnd 11243 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑣𝐴) → 𝑣 ∈ ℂ)
6 supsubc.b . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
76recnd 11243 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
87adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑣𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
95, 8negsubd 11578 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑣𝐴) → (𝑣 + -𝐵) = (𝑣𝐵))
109eqcomd 2732 . . . . . . 7 ((𝜑𝑣𝐴) → (𝑣𝐵) = (𝑣 + -𝐵))
1110eqeq2d 2737 . . . . . 6 ((𝜑𝑣𝐴) → (𝑧 = (𝑣𝐵) ↔ 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)))
1211rexbidva 3170 . . . . 5 (𝜑 → (∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣𝐵) ↔ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)))
1312abbidv 2795 . . . 4 (𝜑 → {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣𝐵)} = {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)})
14 eqidd 2727 . . . 4 (𝜑 → {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)} = {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)})
152, 13, 143eqtrd 2770 . . 3 (𝜑𝐶 = {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)})
1615supeq1d 9440 . 2 (𝜑 → sup(𝐶, ℝ, < ) = sup({𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)}, ℝ, < ))
17 supsubc.a2 . . . 4 (𝜑𝐴 ≠ ∅)
18 supsubc.a3 . . . 4 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦𝐴 𝑦𝑥)
196renegcld 11642 . . . 4 (𝜑 → -𝐵 ∈ ℝ)
20 eqid 2726 . . . 4 {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)} = {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)}
213, 17, 18, 19, 20supaddc 12182 . . 3 (𝜑 → (sup(𝐴, ℝ, < ) + -𝐵) = sup({𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)}, ℝ, < ))
2221eqcomd 2732 . 2 (𝜑 → sup({𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)}, ℝ, < ) = (sup(𝐴, ℝ, < ) + -𝐵))
23 suprcl 12175 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐴 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦𝐴 𝑦𝑥) → sup(𝐴, ℝ, < ) ∈ ℝ)
243, 17, 18, 23syl3anc 1368 . . . 4 (𝜑 → sup(𝐴, ℝ, < ) ∈ ℝ)
2524recnd 11243 . . 3 (𝜑 → sup(𝐴, ℝ, < ) ∈ ℂ)
2625, 7negsubd 11578 . 2 (𝜑 → (sup(𝐴, ℝ, < ) + -𝐵) = (sup(𝐴, ℝ, < ) − 𝐵))
2716, 22, 263eqtrrd 2771 1 (𝜑 → (sup(𝐴, ℝ, < ) − 𝐵) = sup(𝐶, ℝ, < ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1533  wcel 2098  {cab 2703  wne 2934  wral 3055  wrex 3064  wss 3943  c0 4317   class class class wbr 5141  (class class class)co 7404  supcsup 9434  cc 11107  cr 11108   + caddc 11112   < clt 11249  cle 11250  cmin 11445  -cneg 11446
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4903  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-id 5567  df-po 5581  df-so 5582  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-sup 9436  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448
This theorem is referenced by:  hoidmvlelem1  45865
  Copyright terms: Public domain W3C validator