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 41459
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 4476 . . . . . 6 (𝐴 = ∅ → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) = 0)
3 0red 10638 . . . . . 6 (𝐴 = ∅ → 0 ∈ ℝ)
42, 3eqeltrd 2918 . . . . 5 (𝐴 = ∅ → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) ∈ ℝ)
54adantl 482 . . . 4 ((𝜑𝐴 = ∅) → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) ∈ ℝ)
6 simpr 485 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → ¬ 𝐴 = ∅)
76iffalsed 4481 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) = sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ))
86neqned 3028 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → 𝐴 ≠ ∅)
9 upbdrech2.b . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
109adantlr 711 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
11 upbdrech2.bd . . . . . . . 8 (𝜑 → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝐵𝑦)
1211adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → ∃𝑦 ∈ ℝ ∀𝑥𝐴 𝐵𝑦)
13 eqid 2826 . . . . . . 7 sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ) = sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )
148, 10, 12, 13upbdrech 41456 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → (sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ ∧ ∀𝑥𝐴 𝐵 ≤ sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )))
1514simpld 495 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
167, 15eqeltrd 2918 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) ∈ ℝ)
175, 16pm2.61dan 809 . . 3 (𝜑 → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) ∈ ℝ)
181, 17eqeltrid 2922 . 2 (𝜑𝐶 ∈ ℝ)
19 rzal 4456 . . . 4 (𝐴 = ∅ → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶)
2019adantl 482 . . 3 ((𝜑𝐴 = ∅) → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶)
2114simprd 496 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → ∀𝑥𝐴 𝐵 ≤ sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ))
22 iffalse 4479 . . . . . . . 8 𝐴 = ∅ → if(𝐴 = ∅, 0, sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )) = sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ))
231, 22syl5eq 2873 . . . . . . 7 𝐴 = ∅ → 𝐶 = sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < ))
2423breq2d 5075 . . . . . 6 𝐴 = ∅ → (𝐵𝐶𝐵 ≤ sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )))
2524ralbidv 3202 . . . . 5 𝐴 = ∅ → (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 ↔ ∀𝑥𝐴 𝐵 ≤ sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )))
2625adantl 482 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → (∀𝑥𝐴 𝐵𝐶 ↔ ∀𝑥𝐴 𝐵 ≤ sup({𝑧 ∣ ∃𝑥𝐴 𝑧 = 𝐵}, ℝ, < )))
2721, 26mpbird 258 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐴 = ∅) → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶)
2820, 27pm2.61dan 809 . 2 (𝜑 → ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶)
2918, 28jca 512 1 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℝ ∧ ∀𝑥𝐴 𝐵𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 207  wa 396   = wceq 1530  wcel 2107  {cab 2804  wral 3143  wrex 3144  c0 4295  ifcif 4470   class class class wbr 5063  supcsup 8898  cr 10530  0cc0 10531   < clt 10669  cle 10670
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 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-13 2385  ax-ext 2798  ax-sep 5200  ax-nul 5207  ax-pow 5263  ax-pr 5326  ax-un 7455  ax-resscn 10588  ax-1cn 10589  ax-icn 10590  ax-addcl 10591  ax-addrcl 10592  ax-mulcl 10593  ax-mulrcl 10594  ax-mulcom 10595  ax-addass 10596  ax-mulass 10597  ax-distr 10598  ax-i2m1 10599  ax-1ne0 10600  ax-1rid 10601  ax-rnegex 10602  ax-rrecex 10603  ax-cnre 10604  ax-pre-lttri 10605  ax-pre-lttrn 10606  ax-pre-ltadd 10607  ax-pre-mulgt0 10608  ax-pre-sup 10609
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2620  df-eu 2652  df-clab 2805  df-cleq 2819  df-clel 2898  df-nfc 2968  df-ne 3022  df-nel 3129  df-ral 3148  df-rex 3149  df-reu 3150  df-rmo 3151  df-rab 3152  df-v 3502  df-sbc 3777  df-csb 3888  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3956  df-nul 4296  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4565  df-pr 4567  df-op 4571  df-uni 4838  df-br 5064  df-opab 5126  df-mpt 5144  df-id 5459  df-po 5473  df-so 5474  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-rn 5565  df-res 5566  df-ima 5567  df-iota 6313  df-fun 6356  df-fn 6357  df-f 6358  df-f1 6359  df-fo 6360  df-f1o 6361  df-fv 6362  df-riota 7108  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-er 8284  df-en 8504  df-dom 8505  df-sdom 8506  df-sup 8900  df-pnf 10671  df-mnf 10672  df-xr 10673  df-ltxr 10674  df-le 10675  df-sub 10866  df-neg 10867
This theorem is referenced by:  ssfiunibd  41460
  Copyright terms: Public domain W3C validator