Theorem welb 6317

Description: A nonempty subset of a well-ordered set has a lower bound. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.)

Assertion

Ref	Expression
welb	⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → (◡𝑅 Or 𝐵 ∧ ∃𝑥 ∈ 𝐵 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝑥,𝐶,𝑦,𝑧   𝑥,𝑅,𝑦,𝑧

Proof of Theorem welb

Step	Hyp	Ref	Expression
1		wess 5644	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ⊆ 𝐴 → (𝑅 We 𝐴 → 𝑅 We 𝐵))
2	1	impcom 413	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → 𝑅 We 𝐵)
3		weso 5649	. . . . 5 ⊢ (𝑅 We 𝐵 → 𝑅 Or 𝐵)
4	2, 3	syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → 𝑅 Or 𝐵)
5		cnvso 6315	. . . 4 ⊢ (𝑅 Or 𝐵 ↔ ◡𝑅 Or 𝐵)
6	4, 5	sylib 221	. . 3 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → ◡𝑅 Or 𝐵)
7	6	3ad2antr2 1208	. 2 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → ◡𝑅 Or 𝐵)
8		wefr 5648	. . . . 5 ⊢ (𝑅 We 𝐵 → 𝑅 Fr 𝐵)
9	2, 8	syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → 𝑅 Fr 𝐵)
10	9	3ad2antr2 1208	. . 3 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → 𝑅 Fr 𝐵)
11		ssidd 3936	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ⊆ 𝐴 → 𝐵 ⊆ 𝐵)
12	11	3anim2i 1171	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝐵 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ≠ ∅))
13	12	adantl 487	. . 3 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → (𝐵 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ≠ ∅))
14		frinf 6316	. . 3 ⊢ ((𝑅 Fr 𝐵 ∧ (𝐵 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → ∃𝑥 ∈ 𝐵 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧)))
15	10, 13, 14	syl2anc 596	. 2 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → ∃𝑥 ∈ 𝐵 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧)))
16	7, 15	jca 521	1 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ (𝐵 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → (◡𝑅 Or 𝐵 ∧ ∃𝑥 ∈ 𝐵 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧))))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090   ⊆ wss 3900  ∅c0 4281   class class class wbr 5108   Or wor 5565   Fr wfr 5608   We wwe 5610  ^◡ccnv 5657

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5255  ax-pr 5398

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rab 3417  df-v 3456  df-ss 3901  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-br 5109  df-opab 5174  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-cnv 5666

This theorem is used by:  weinflb  33637