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

Theorem supxrleubrnmpt 44817
Description: The supremum of a nonempty bounded indexed set of extended reals is less than or equal to an upper bound. (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
supxrleubrnmpt.x 𝑥𝜑
supxrleubrnmpt.b ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ*)
supxrleubrnmpt.c (𝜑𝐶 ∈ ℝ*)
Assertion
Ref Expression
supxrleubrnmpt (𝜑 → (sup(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝐶 ↔ ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐶
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐵(𝑥)

Proof of Theorem supxrleubrnmpt
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 supxrleubrnmpt.x . . . 4 𝑥𝜑
2 eqid 2728 . . . 4 (𝑥𝐴𝐵) = (𝑥𝐴𝐵)
3 supxrleubrnmpt.b . . . 4 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ*)
41, 2, 3rnmptssd 44599 . . 3 (𝜑 → ran (𝑥𝐴𝐵) ⊆ ℝ*)
5 supxrleubrnmpt.c . . 3 (𝜑𝐶 ∈ ℝ*)
6 supxrleub 13345 . . 3 ((ran (𝑥𝐴𝐵) ⊆ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) → (sup(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝐶 ↔ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶))
74, 5, 6syl2anc 582 . 2 (𝜑 → (sup(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝐶 ↔ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶))
8 nfmpt1 5260 . . . . . . . 8 𝑥(𝑥𝐴𝐵)
98nfrn 5958 . . . . . . 7 𝑥ran (𝑥𝐴𝐵)
10 nfv 1909 . . . . . . 7 𝑥 𝑧𝐶
119, 10nfralw 3306 . . . . . 6 𝑥𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶
121, 11nfan 1894 . . . . 5 𝑥(𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶)
13 simpr 483 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥𝐴)
142elrnmpt1 5964 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝐴𝐵 ∈ ℝ*) → 𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵))
1513, 3, 14syl2anc 582 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵))
1615adantlr 713 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵))
17 simplr 767 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) ∧ 𝑥𝐴) → ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶)
18 breq1 5155 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝐵 → (𝑧𝐶𝐵𝐶))
1918rspcva 3609 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) → 𝐵𝐶)
2016, 17, 19syl2anc 582 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐵𝐶)
2120ex 411 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) → (𝑥𝐴𝐵𝐶))
2212, 21ralrimi 3252 . . . 4 ((𝜑 ∧ ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶) → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶)
2322ex 411 . . 3 (𝜑 → (∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶 → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶))
24 vex 3477 . . . . . . . . 9 𝑧 ∈ V
252elrnmpt 5962 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ V → (𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) ↔ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵))
2624, 25ax-mp 5 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) ↔ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵)
2726biimpi 215 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵) → ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵)
2827adantl 480 . . . . . 6 ((∀𝑥𝐴 𝐵𝐶𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)) → ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵)
29 nfra1 3279 . . . . . . . 8 𝑥𝑥𝐴 𝐵𝐶
30 rspa 3243 . . . . . . . . . 10 ((∀𝑥𝐴 𝐵𝐶𝑥𝐴) → 𝐵𝐶)
3118biimprcd 249 . . . . . . . . . 10 (𝐵𝐶 → (𝑧 = 𝐵𝑧𝐶))
3230, 31syl 17 . . . . . . . . 9 ((∀𝑥𝐴 𝐵𝐶𝑥𝐴) → (𝑧 = 𝐵𝑧𝐶))
3332ex 411 . . . . . . . 8 (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 → (𝑥𝐴 → (𝑧 = 𝐵𝑧𝐶)))
3429, 10, 33rexlimd 3261 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 → (∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵𝑧𝐶))
3534adantr 479 . . . . . 6 ((∀𝑥𝐴 𝐵𝐶𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)) → (∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵𝑧𝐶))
3628, 35mpd 15 . . . . 5 ((∀𝑥𝐴 𝐵𝐶𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)) → 𝑧𝐶)
3736ralrimiva 3143 . . . 4 (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 → ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶)
3837a1i 11 . . 3 (𝜑 → (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 → ∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶))
3923, 38impbid 211 . 2 (𝜑 → (∀𝑧 ∈ ran (𝑥𝐴𝐵)𝑧𝐶 ↔ ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶))
407, 39bitrd 278 1 (𝜑 → (sup(ran (𝑥𝐴𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝐶 ↔ ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 394   = wceq 1533  wnf 1777  wcel 2098  wral 3058  wrex 3067  Vcvv 3473  wss 3949   class class class wbr 5152  cmpt 5235  ran crn 5683  supcsup 9471  *cxr 11285   < clt 11286  cle 11287
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 2166  ax-ext 2699  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223  ax-pre-sup 11224
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-op 4639  df-uni 4913  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-id 5580  df-po 5594  df-so 5595  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-er 8731  df-en 8971  df-dom 8972  df-sdom 8973  df-sup 9473  df-pnf 11288  df-mnf 11289  df-xr 11290  df-ltxr 11291  df-le 11292  df-sub 11484  df-neg 11485
This theorem is referenced by:  supxrleubrnmptf  44862
  Copyright terms: Public domain W3C validator