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Theorem lbreu 10409
Description: If a set of reals contains a lower bound, it contains a unique lower bound. (Contributed by NM, 9-Oct-2005.)
Assertion
Ref Expression
lbreu  |-  ( ( S  C_  RR  /\  E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y )  ->  E! x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y )
Distinct variable group:    x, y, S

Proof of Theorem lbreu
Dummy variable  w is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 breq2 4371 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  w  ->  (
x  <_  y  <->  x  <_  w ) )
21rspcv 3131 . . . . . . . 8  |-  ( w  e.  S  ->  ( A. y  e.  S  x  <_  y  ->  x  <_  w ) )
3 breq2 4371 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  x  ->  (
w  <_  y  <->  w  <_  x ) )
43rspcv 3131 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  S  ->  ( A. y  e.  S  w  <_  y  ->  w  <_  x ) )
52, 4im2anan9r 834 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( ( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y
)  ->  ( x  <_  w  /\  w  <_  x ) ) )
6 ssel 3411 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( S 
C_  RR  ->  ( x  e.  S  ->  x  e.  RR ) )
7 ssel 3411 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( S 
C_  RR  ->  ( w  e.  S  ->  w  e.  RR ) )
86, 7anim12d 561 . . . . . . . . . . 11  |-  ( S 
C_  RR  ->  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( x  e.  RR  /\  w  e.  RR ) ) )
98impcom 428 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S
)  /\  S  C_  RR )  ->  ( x  e.  RR  /\  w  e.  RR ) )
10 letri3 9581 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  e.  RR  /\  w  e.  RR )  ->  ( x  =  w  <-> 
( x  <_  w  /\  w  <_  x ) ) )
119, 10syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S
)  /\  S  C_  RR )  ->  ( x  =  w  <->  ( x  <_  w  /\  w  <_  x
) ) )
1211exbiri 620 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( S  C_  RR  ->  ( ( x  <_  w  /\  w  <_  x
)  ->  x  =  w ) ) )
1312com23 78 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( ( x  <_  w  /\  w  <_  x
)  ->  ( S  C_  RR  ->  x  =  w ) ) )
145, 13syld 44 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( ( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y
)  ->  ( S  C_  RR  ->  x  =  w ) ) )
1514com3r 79 . . . . 5  |-  ( S 
C_  RR  ->  ( ( x  e.  S  /\  w  e.  S )  ->  ( ( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y
)  ->  x  =  w ) ) )
1615ralrimivv 2802 . . . 4  |-  ( S 
C_  RR  ->  A. x  e.  S  A. w  e.  S  ( ( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y )  ->  x  =  w ) )
1716anim2i 567 . . 3  |-  ( ( E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y  /\  S  C_  RR )  ->  ( E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. x  e.  S  A. w  e.  S  (
( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y )  ->  x  =  w )
) )
1817ancoms 451 . 2  |-  ( ( S  C_  RR  /\  E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y )  ->  ( E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. x  e.  S  A. w  e.  S  (
( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y )  ->  x  =  w )
) )
19 breq1 4370 . . . 4  |-  ( x  =  w  ->  (
x  <_  y  <->  w  <_  y ) )
2019ralbidv 2821 . . 3  |-  ( x  =  w  ->  ( A. y  e.  S  x  <_  y  <->  A. y  e.  S  w  <_  y ) )
2120reu4 3218 . 2  |-  ( E! x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y  <->  ( E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. x  e.  S  A. w  e.  S  ( ( A. y  e.  S  x  <_  y  /\  A. y  e.  S  w  <_  y )  ->  x  =  w ) ) )
2218, 21sylibr 212 1  |-  ( ( S  C_  RR  /\  E. x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y )  ->  E! x  e.  S  A. y  e.  S  x  <_  y )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 367    e. wcel 1826   A.wral 2732   E.wrex 2733   E!wreu 2734    C_ wss 3389   class class class wbr 4367   RRcr 9402    <_ cle 9540
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1626  ax-4 1639  ax-5 1712  ax-6 1755  ax-7 1798  ax-8 1828  ax-9 1830  ax-10 1845  ax-11 1850  ax-12 1862  ax-13 2006  ax-ext 2360  ax-sep 4488  ax-nul 4496  ax-pow 4543  ax-pr 4601  ax-un 6491  ax-resscn 9460  ax-pre-lttri 9477  ax-pre-lttrn 9478
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 972  df-3an 973  df-tru 1402  df-ex 1621  df-nf 1625  df-sb 1748  df-eu 2222  df-mo 2223  df-clab 2368  df-cleq 2374  df-clel 2377  df-nfc 2532  df-ne 2579  df-nel 2580  df-ral 2737  df-rex 2738  df-reu 2739  df-rmo 2740  df-rab 2741  df-v 3036  df-sbc 3253  df-csb 3349  df-dif 3392  df-un 3394  df-in 3396  df-ss 3403  df-nul 3712  df-if 3858  df-pw 3929  df-sn 3945  df-pr 3947  df-op 3951  df-uni 4164  df-br 4368  df-opab 4426  df-mpt 4427  df-id 4709  df-po 4714  df-so 4715  df-xp 4919  df-rel 4920  df-cnv 4921  df-co 4922  df-dm 4923  df-rn 4924  df-res 4925  df-ima 4926  df-iota 5460  df-fun 5498  df-fn 5499  df-f 5500  df-f1 5501  df-fo 5502  df-f1o 5503  df-fv 5504  df-er 7229  df-en 7436  df-dom 7437  df-sdom 7438  df-pnf 9541  df-mnf 9542  df-xr 9543  df-ltxr 9544  df-le 9545
This theorem is referenced by:  lbcl  10410  lble  10411  uzwo2  11065  uzinfmi  11080
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