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Theorem poslubd 15895
Description: Properties which determine the least upper bound in a poset. (Contributed by Stefan O'Rear, 31-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
poslubd.l  |-  .<_  =  ( le `  K )
poslubd.b  |-  B  =  ( Base `  K
)
poslubd.u  |-  U  =  ( lub `  K
)
poslubd.k  |-  ( ph  ->  K  e.  Poset )
poslubd.s  |-  ( ph  ->  S  C_  B )
poslubd.t  |-  ( ph  ->  T  e.  B )
poslubd.ub  |-  ( (
ph  /\  x  e.  S )  ->  x  .<_  T )
poslubd.le  |-  ( (
ph  /\  y  e.  B  /\  A. x  e.  S  x  .<_  y )  ->  T  .<_  y )
Assertion
Ref Expression
poslubd  |-  ( ph  ->  ( U `  S
)  =  T )
Distinct variable groups:    x,  .<_ , y   
x, B, y    x, K, y    x, S, y   
x, U, y    x, T, y    ph, x, y

Proof of Theorem poslubd
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 poslubd.b . . 3  |-  B  =  ( Base `  K
)
2 poslubd.l . . 3  |-  .<_  =  ( le `  K )
3 poslubd.u . . 3  |-  U  =  ( lub `  K
)
4 biid 236 . . 3  |-  ( ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) )  <->  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) )
5 poslubd.k . . 3  |-  ( ph  ->  K  e.  Poset )
6 poslubd.s . . 3  |-  ( ph  ->  S  C_  B )
71, 2, 3, 4, 5, 6lubval 15731 . 2  |-  ( ph  ->  ( U `  S
)  =  ( iota_ z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) ) )
8 poslubd.ub . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  S )  ->  x  .<_  T )
98ralrimiva 2796 . . . 4  |-  ( ph  ->  A. x  e.  S  x  .<_  T )
10 poslubd.le . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  y  e.  B  /\  A. x  e.  S  x  .<_  y )  ->  T  .<_  y )
11103expia 1196 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  y  e.  B )  ->  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  T  .<_  y ) )
1211ralrimiva 2796 . . . 4  |-  ( ph  ->  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  T  .<_  y ) )
139, 12jca 530 . . 3  |-  ( ph  ->  ( A. x  e.  S  x  .<_  T  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  T  .<_  y ) ) )
14 poslubd.t . . . 4  |-  ( ph  ->  T  e.  B )
15 breq2 4371 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  T  ->  (
x  .<_  z  <->  x  .<_  T ) )
1615ralbidv 2821 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  T  ->  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  <->  A. x  e.  S  x  .<_  T ) )
17 breq1 4370 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  =  T  ->  (
z  .<_  y  <->  T  .<_  y ) )
1817imbi2d 314 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  T  ->  (
( A. x  e.  S  x  .<_  y  -> 
z  .<_  y )  <->  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  T  .<_  y ) ) )
1918ralbidv 2821 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  T  ->  ( A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y )  <->  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  T  .<_  y ) ) )
2016, 19anbi12d 708 . . . . . . 7  |-  ( z  =  T  ->  (
( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) )  <->  ( A. x  e.  S  x  .<_  T  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  T  .<_  y ) ) ) )
2120rspcev 3135 . . . . . 6  |-  ( ( T  e.  B  /\  ( A. x  e.  S  x  .<_  T  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  T  .<_  y ) ) )  ->  E. z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) )
2214, 13, 21syl2anc 659 . . . . 5  |-  ( ph  ->  E. z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) )
232, 1poslubmo 15893 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  Poset  /\  S  C_  B )  ->  E* z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) )
245, 6, 23syl2anc 659 . . . . 5  |-  ( ph  ->  E* z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) )
25 reu5 2998 . . . . 5  |-  ( E! z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) )  <->  ( E. z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) )  /\  E* z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) ) )
2622, 24, 25sylanbrc 662 . . . 4  |-  ( ph  ->  E! z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) )
2720riota2 6180 . . . 4  |-  ( ( T  e.  B  /\  E! z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) )  ->  ( ( A. x  e.  S  x  .<_  T  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  T  .<_  y ) )  <->  ( iota_ z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) )  =  T ) )
2814, 26, 27syl2anc 659 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( A. x  e.  S  x  .<_  T  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  T  .<_  y ) )  <->  ( iota_ z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) )  =  T ) )
2913, 28mpbid 210 . 2  |-  ( ph  ->  ( iota_ z  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  z  /\  A. y  e.  B  ( A. x  e.  S  x  .<_  y  ->  z  .<_  y ) ) )  =  T )
307, 29eqtrd 2423 1  |-  ( ph  ->  ( U `  S
)  =  T )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 367    /\ w3a 971    = wceq 1399    e. wcel 1826   A.wral 2732   E.wrex 2733   E!wreu 2734   E*wrmo 2735    C_ wss 3389   class class class wbr 4367   ` cfv 5496   iota_crio 6157   Basecbs 14634   lecple 14709   Posetcpo 15686   lubclub 15688
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-rep 4478  ax-sep 4488  ax-nul 4496  ax-pow 4543  ax-pr 4601
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  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-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-iun 4245  df-br 4368  df-opab 4426  df-mpt 4427  df-id 4709  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-riota 6158  df-preset 15674  df-poset 15692  df-lub 15721
This theorem is referenced by:  poslubdg  15896
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