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

Theorem ubelsupr 44007
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 1135 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝐴 ⊆ ℝ)
2 simp2 1136 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝑈𝐴)
32ne0d 4335 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝐴 ≠ ∅)
41, 2sseldd 3983 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝑈 ∈ ℝ)
5 simp3 1137 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈)
6 brralrspcev 5208 . . . . 5 ((𝑈 ∈ ℝ ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑦)
74, 5, 6syl2anc 583 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑦)
81, 3, 73jca 1127 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → (𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐴 ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑦))
9 suprub 12180 . . 3 (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐴 ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑈𝐴) → 𝑈 ≤ sup(𝐴, ℝ, < ))
108, 2, 9syl2anc 583 . 2 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝑈 ≤ sup(𝐴, ℝ, < ))
11 suprleub 12185 . . . 4 (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐴 ≠ ∅ ∧ ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑈 ∈ ℝ) → (sup(𝐴, ℝ, < ) ≤ 𝑈 ↔ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈))
128, 4, 11syl2anc 583 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → (sup(𝐴, ℝ, < ) ≤ 𝑈 ↔ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈))
135, 12mpbird 257 . 2 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → sup(𝐴, ℝ, < ) ≤ 𝑈)
14 suprcl 12179 . . . 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 11361 . 2 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → (𝑈 = sup(𝐴, ℝ, < ) ↔ (𝑈 ≤ sup(𝐴, ℝ, < ) ∧ sup(𝐴, ℝ, < ) ≤ 𝑈)))
1710, 13, 16mpbir2and 710 1 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑈𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝑈) → 𝑈 = sup(𝐴, ℝ, < ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  w3a 1086   = wceq 1540  wcel 2105  wne 2939  wral 3060  wrex 3069  wss 3948  c0 4322   class class class wbr 5148  supcsup 9439  cr 11113   < clt 11253  cle 11254
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-resscn 11171  ax-1cn 11172  ax-icn 11173  ax-addcl 11174  ax-addrcl 11175  ax-mulcl 11176  ax-mulrcl 11177  ax-mulcom 11178  ax-addass 11179  ax-mulass 11180  ax-distr 11181  ax-i2m1 11182  ax-1ne0 11183  ax-1rid 11184  ax-rnegex 11185  ax-rrecex 11186  ax-cnre 11187  ax-pre-lttri 11188  ax-pre-lttrn 11189  ax-pre-ltadd 11190  ax-pre-mulgt0 11191  ax-pre-sup 11192
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-po 5588  df-so 5589  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-er 8707  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-sup 9441  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11451  df-neg 11452
This theorem is referenced by:  cncmpmax  44019
  Copyright terms: Public domain W3C validator