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 42565
Description: The supremum function distributes over subtraction in a sense similar to that in supaddc 11799. (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 3901 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑣𝐴) → 𝑣 ∈ ℝ)
54recnd 10861 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑣𝐴) → 𝑣 ∈ ℂ)
6 supsubc.b . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
76recnd 10861 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
87adantr 484 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑣𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
95, 8negsubd 11195 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑣𝐴) → (𝑣 + -𝐵) = (𝑣𝐵))
109eqcomd 2743 . . . . . . 7 ((𝜑𝑣𝐴) → (𝑣𝐵) = (𝑣 + -𝐵))
1110eqeq2d 2748 . . . . . 6 ((𝜑𝑣𝐴) → (𝑧 = (𝑣𝐵) ↔ 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)))
1211rexbidva 3215 . . . . 5 (𝜑 → (∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣𝐵) ↔ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)))
1312abbidv 2807 . . . 4 (𝜑 → {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣𝐵)} = {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)})
14 eqidd 2738 . . . 4 (𝜑 → {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)} = {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)})
152, 13, 143eqtrd 2781 . . 3 (𝜑𝐶 = {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)})
1615supeq1d 9062 . 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 11259 . . . 4 (𝜑 → -𝐵 ∈ ℝ)
20 eqid 2737 . . . 4 {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)} = {𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)}
213, 17, 18, 19, 20supaddc 11799 . . 3 (𝜑 → (sup(𝐴, ℝ, < ) + -𝐵) = sup({𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)}, ℝ, < ))
2221eqcomd 2743 . 2 (𝜑 → sup({𝑧 ∣ ∃𝑣𝐴 𝑧 = (𝑣 + -𝐵)}, ℝ, < ) = (sup(𝐴, ℝ, < ) + -𝐵))
23 suprcl 11792 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐴 ≠ ∅ ∧ ∃𝑥 ∈ ℝ ∀𝑦𝐴 𝑦𝑥) → sup(𝐴, ℝ, < ) ∈ ℝ)
243, 17, 18, 23syl3anc 1373 . . . 4 (𝜑 → sup(𝐴, ℝ, < ) ∈ ℝ)
2524recnd 10861 . . 3 (𝜑 → sup(𝐴, ℝ, < ) ∈ ℂ)
2625, 7negsubd 11195 . 2 (𝜑 → (sup(𝐴, ℝ, < ) + -𝐵) = (sup(𝐴, ℝ, < ) − 𝐵))
2716, 22, 263eqtrrd 2782 1 (𝜑 → (sup(𝐴, ℝ, < ) − 𝐵) = sup(𝐶, ℝ, < ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399   = wceq 1543  wcel 2110  {cab 2714  wne 2940  wral 3061  wrex 3062  wss 3866  c0 4237   class class class wbr 5053  (class class class)co 7213  supcsup 9056  cc 10727  cr 10728   + caddc 10732   < clt 10867  cle 10868  cmin 11062  -cneg 11063
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2708  ax-sep 5192  ax-nul 5199  ax-pow 5258  ax-pr 5322  ax-un 7523  ax-resscn 10786  ax-1cn 10787  ax-icn 10788  ax-addcl 10789  ax-addrcl 10790  ax-mulcl 10791  ax-mulrcl 10792  ax-mulcom 10793  ax-addass 10794  ax-mulass 10795  ax-distr 10796  ax-i2m1 10797  ax-1ne0 10798  ax-1rid 10799  ax-rnegex 10800  ax-rrecex 10801  ax-cnre 10802  ax-pre-lttri 10803  ax-pre-lttrn 10804  ax-pre-ltadd 10805  ax-pre-mulgt0 10806  ax-pre-sup 10807
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3410  df-sbc 3695  df-csb 3812  df-dif 3869  df-un 3871  df-in 3873  df-ss 3883  df-nul 4238  df-if 4440  df-pw 4515  df-sn 4542  df-pr 4544  df-op 4548  df-uni 4820  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5136  df-id 5455  df-po 5468  df-so 5469  df-xp 5557  df-rel 5558  df-cnv 5559  df-co 5560  df-dm 5561  df-rn 5562  df-res 5563  df-ima 5564  df-iota 6338  df-fun 6382  df-fn 6383  df-f 6384  df-f1 6385  df-fo 6386  df-f1o 6387  df-fv 6388  df-riota 7170  df-ov 7216  df-oprab 7217  df-mpo 7218  df-er 8391  df-en 8627  df-dom 8628  df-sdom 8629  df-sup 9058  df-pnf 10869  df-mnf 10870  df-xr 10871  df-ltxr 10872  df-le 10873  df-sub 11064  df-neg 11065
This theorem is referenced by:  hoidmvlelem1  43808
  Copyright terms: Public domain W3C validator