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

Theorem ubelsupr 41664
 Description: If U belongs to A and U is an upper bound, then U is the sup of A. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017.)
Assertion
Ref Expression
ubelsupr ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝑈 = sup(𝐴, ℝ, < ))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑈

Proof of Theorem ubelsupr
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp1 1133 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝐴 ⊆ ℝ)
2 simp2 1134 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝑈𝐴)
32ne0d 4251 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝐴 ≠ ∅)
41, 2sseldd 3916 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝑈 ∈ ℝ)
5 simp3 1135 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈)
6 brralrspcev 5090 . . . . 5 ((𝑈 ∈ ℝ ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑦)
74, 5, 6syl2anc 587 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑦)
81, 3, 73jca 1125 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → (𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐴 ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑦))
9 suprub 11591 . . 3 (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐴 ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑈𝐴) → 𝑈 ≤ sup(𝐴, ℝ, < ))
108, 2, 9syl2anc 587 . 2 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝑈 ≤ sup(𝐴, ℝ, < ))
11 suprleub 11596 . . . 4 (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐴 ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑈 ∈ ℝ) → (sup(𝐴, ℝ, < ) ≤ 𝑈 ↔ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈))
128, 4, 11syl2anc 587 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → (sup(𝐴, ℝ, < ) ≤ 𝑈 ↔ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈))
135, 12mpbird 260 . 2 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → sup(𝐴, ℝ, < ) ≤ 𝑈)
14 suprcl 11590 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐴 ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑦) → sup(𝐴, ℝ, < ) ∈ ℝ)
158, 14syl 17 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → sup(𝐴, ℝ, < ) ∈ ℝ)
164, 15letri3d 10773 . 2 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → (𝑈 = sup(𝐴, ℝ, < ) ↔ (𝑈 ≤ sup(𝐴, ℝ, < ) ∧ sup(𝐴, ℝ, < ) ≤ 𝑈)))
1710, 13, 16mpbir2and 712 1 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝑈 = sup(𝐴, ℝ, < ))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2987  ∀wral 3106  ∃wrex 3107   ⊆ wss 3881  ∅c0 4243   class class class wbr 5030  supcsup 8890  ℝcr 10527   < clt 10666   ≤ cle 10667 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7443  ax-resscn 10585  ax-1cn 10586  ax-icn 10587  ax-addcl 10588  ax-addrcl 10589  ax-mulcl 10590  ax-mulrcl 10591  ax-mulcom 10592  ax-addass 10593  ax-mulass 10594  ax-distr 10595  ax-i2m1 10596  ax-1ne0 10597  ax-1rid 10598  ax-rnegex 10599  ax-rrecex 10600  ax-cnre 10601  ax-pre-lttri 10602  ax-pre-lttrn 10603  ax-pre-ltadd 10604  ax-pre-mulgt0 10605  ax-pre-sup 10606 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-op 4532  df-uni 4801  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-id 5425  df-po 5438  df-so 5439  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-er 8274  df-en 8495  df-dom 8496  df-sdom 8497  df-sup 8892  df-pnf 10668  df-mnf 10669  df-xr 10670  df-ltxr 10671  df-le 10672  df-sub 10863  df-neg 10864 This theorem is referenced by:  cncmpmax  41676
 Copyright terms: Public domain W3C validator