Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  upbdrech2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem upbdrech2 45223
Description: Choice of an upper bound for a possibly empty bunded set (image set version). (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
upbdrech2.b ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
upbdrech2.bd (𝜑 → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝐵𝑦)
upbdrech2.c 𝐶 = if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ))
Assertion
Ref Expression
upbdrech2 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ∧ ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧   𝑦,𝐵,𝑧   𝜑,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧)   𝐵(𝑥)   𝐶(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem upbdrech2
StepHypRef Expression
1 upbdrech2.c . . 3 𝐶 = if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ))
2 iftrue 4554 . . . . . 6 (𝐴 = ∅ → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) = 0)
3 0red 11293 . . . . . 6 (𝐴 = ∅ → 0 ∈ ℝ)
42, 3eqeltrd 2844 . . . . 5 (𝐴 = ∅ → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) ∈ ℝ)
54adantl 481 . . . 4 ((𝜑𝐴 = ∅) → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) ∈ ℝ)
6 simpr 484 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → ¬ 𝐴 = ∅)
76iffalsed 4559 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) = sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ))
86neqned 2953 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → 𝐴 ≠ ∅)
9 upbdrech2.b . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
109adantlr 714 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
11 upbdrech2.bd . . . . . . . 8 (𝜑 → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝐵𝑦)
1211adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝐵𝑦)
13 eqid 2740 . . . . . . 7 sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ) = sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )
148, 10, 12, 13upbdrech 45220 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → (sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ ∧ ∀𝑥𝐴 𝐵 ≤ sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )))
1514simpld 494 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
167, 15eqeltrd 2844 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) ∈ ℝ)
175, 16pm2.61dan 812 . . 3 (𝜑 → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) ∈ ℝ)
181, 17eqeltrid 2848 . 2 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
19 rzal 4532 . . . 4 (𝐴 = ∅ → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶)
2019adantl 481 . . 3 ((𝜑𝐴 = ∅) → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶)
2114simprd 495 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → ∀𝑥𝐴 𝐵 ≤ sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ))
22 iffalse 4557 . . . . . . . 8 𝐴 = ∅ → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) = sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ))
231, 22eqtrid 2792 . . . . . . 7 𝐴 = ∅ → 𝐶 = sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ))
2423breq2d 5178 . . . . . 6 𝐴 = ∅ → (𝐵𝐶𝐵 ≤ sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )))
2524ralbidv 3184 . . . . 5 𝐴 = ∅ → (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 ↔ ∀𝑥𝐴 𝐵 ≤ sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )))
2625adantl 481 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 ↔ ∀𝑥𝐴 𝐵 ≤ sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )))
2721, 26mpbird 257 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶)
2820, 27pm2.61dan 812 . 2 (𝜑 → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶)
2918, 28jca 511 1 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ∧ ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1537  wcel 2108  {cab 2717  wral 3067  wrex 3076  c0 4352  ifcif 4548   class class class wbr 5166  supcsup 9509  cr 11183  0cc0 11184   < clt 11324  cle 11325
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-id 5593  df-po 5607  df-so 5608  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-er 8763  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-sup 9511  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523
This theorem is referenced by:  ssfiunibd  45224
  Copyright terms: Public domain W3C validator