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Theorem poslubmo 16447
Description: Least upper bounds in a poset are unique if they exist. (Contributed by Stefan O'Rear, 31-Jan-2015.) (Revised by NM, 16-Jun-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
poslubmo.l  |-  .<_  =  ( le `  K )
poslubmo.b  |-  B  =  ( Base `  K
)
Assertion
Ref Expression
poslubmo  |-  ( ( K  e.  Poset  /\  S  C_  B )  ->  E* x  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) ) )
Distinct variable groups:    x,  .<_ , y, z    x, B, y, z    x, K, y, z    x, S, y, z

Proof of Theorem poslubmo
Dummy variable  w is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simplrr 776 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e. 
Poset  /\  S  C_  B
)  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B ) )  /\  ( ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) ) )  ->  w  e.  B
)
2 simprlr 778 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e. 
Poset  /\  S  C_  B
)  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B ) )  /\  ( ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) ) )  ->  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )
3 simprrl 779 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e. 
Poset  /\  S  C_  B
)  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B ) )  /\  ( ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) ) )  ->  A. y  e.  S  y  .<_  w )
4 breq2 4422 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  w  ->  (
y  .<_  z  <->  y  .<_  w ) )
54ralbidv 2839 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  w  ->  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  <->  A. y  e.  S  y  .<_  w ) )
6 breq2 4422 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  w  ->  (
x  .<_  z  <->  x  .<_  w ) )
75, 6imbi12d 326 . . . . . . 7  |-  ( z  =  w  ->  (
( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z )  <->  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  ->  x  .<_  w ) ) )
87rspcv 3158 . . . . . 6  |-  ( w  e.  B  ->  ( A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z )  ->  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  ->  x  .<_  w ) ) )
91, 2, 3, 8syl3c 63 . . . . 5  |-  ( ( ( ( K  e. 
Poset  /\  S  C_  B
)  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B ) )  /\  ( ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) ) )  ->  x  .<_  w )
10 simplrl 775 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e. 
Poset  /\  S  C_  B
)  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B ) )  /\  ( ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) ) )  ->  x  e.  B
)
11 simprrr 780 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e. 
Poset  /\  S  C_  B
)  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B ) )  /\  ( ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) ) )  ->  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) )
12 simprll 777 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  e. 
Poset  /\  S  C_  B
)  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B ) )  /\  ( ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) ) )  ->  A. y  e.  S  y  .<_  x )
13 breq2 4422 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  x  ->  (
y  .<_  z  <->  y  .<_  x ) )
1413ralbidv 2839 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  x  ->  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  <->  A. y  e.  S  y  .<_  x ) )
15 breq2 4422 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  x  ->  (
w  .<_  z  <->  w  .<_  x ) )
1614, 15imbi12d 326 . . . . . . 7  |-  ( z  =  x  ->  (
( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z )  <->  ( A. y  e.  S  y  .<_  x  ->  w  .<_  x ) ) )
1716rspcv 3158 . . . . . 6  |-  ( x  e.  B  ->  ( A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z )  ->  ( A. y  e.  S  y  .<_  x  ->  w  .<_  x ) ) )
1810, 11, 12, 17syl3c 63 . . . . 5  |-  ( ( ( ( K  e. 
Poset  /\  S  C_  B
)  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B ) )  /\  ( ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) ) )  ->  w  .<_  x )
19 poslubmo.b . . . . . . . . 9  |-  B  =  ( Base `  K
)
20 poslubmo.l . . . . . . . . 9  |-  .<_  =  ( le `  K )
2119, 20posasymb 16253 . . . . . . . 8  |-  ( ( K  e.  Poset  /\  x  e.  B  /\  w  e.  B )  ->  (
( x  .<_  w  /\  w  .<_  x )  <->  x  =  w ) )
22213expb 1216 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  Poset  /\  (
x  e.  B  /\  w  e.  B )
)  ->  ( (
x  .<_  w  /\  w  .<_  x )  <->  x  =  w ) )
2322adantlr 726 . . . . . 6  |-  ( ( ( K  e.  Poset  /\  S  C_  B )  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B
) )  ->  (
( x  .<_  w  /\  w  .<_  x )  <->  x  =  w ) )
2423adantr 471 . . . . 5  |-  ( ( ( ( K  e. 
Poset  /\  S  C_  B
)  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B ) )  /\  ( ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) ) )  ->  ( ( x 
.<_  w  /\  w  .<_  x )  <->  x  =  w
) )
259, 18, 24mpbi2and 937 . . . 4  |-  ( ( ( ( K  e. 
Poset  /\  S  C_  B
)  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B ) )  /\  ( ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) ) )  ->  x  =  w )
2625ex 440 . . 3  |-  ( ( ( K  e.  Poset  /\  S  C_  B )  /\  ( x  e.  B  /\  w  e.  B
) )  ->  (
( ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) )  ->  x  =  w )
)
2726ralrimivva 2821 . 2  |-  ( ( K  e.  Poset  /\  S  C_  B )  ->  A. x  e.  B  A. w  e.  B  ( (
( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) )  ->  x  =  w ) )
28 breq2 4422 . . . . 5  |-  ( x  =  w  ->  (
y  .<_  x  <->  y  .<_  w ) )
2928ralbidv 2839 . . . 4  |-  ( x  =  w  ->  ( A. y  e.  S  y  .<_  x  <->  A. y  e.  S  y  .<_  w ) )
30 breq1 4421 . . . . . 6  |-  ( x  =  w  ->  (
x  .<_  z  <->  w  .<_  z ) )
3130imbi2d 322 . . . . 5  |-  ( x  =  w  ->  (
( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z )  <->  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) )
3231ralbidv 2839 . . . 4  |-  ( x  =  w  ->  ( A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z )  <->  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) )
3329, 32anbi12d 722 . . 3  |-  ( x  =  w  ->  (
( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  <->  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) ) )
3433rmo4 3243 . 2  |-  ( E* x  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  <->  A. x  e.  B  A. w  e.  B  ( (
( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) )  /\  ( A. y  e.  S  y  .<_  w  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  w  .<_  z ) ) )  ->  x  =  w ) )
3527, 34sylibr 217 1  |-  ( ( K  e.  Poset  /\  S  C_  B )  ->  E* x  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  x  /\  A. z  e.  B  ( A. y  e.  S  y  .<_  z  ->  x  .<_  z ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 189    /\ wa 375    = wceq 1455    e. wcel 1898   A.wral 2749   E*wrmo 2752    C_ wss 3416   class class class wbr 4418   ` cfv 5605   Basecbs 15176   lecple 15252   Posetcpo 16240
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1680  ax-4 1693  ax-5 1769  ax-6 1816  ax-7 1862  ax-10 1926  ax-11 1931  ax-12 1944  ax-13 2102  ax-ext 2442  ax-nul 4550
This theorem depends on definitions:  df-bi 190  df-or 376  df-an 377  df-3an 993  df-tru 1458  df-ex 1675  df-nf 1679  df-sb 1809  df-eu 2314  df-mo 2315  df-clab 2449  df-cleq 2455  df-clel 2458  df-nfc 2592  df-ne 2635  df-ral 2754  df-rex 2755  df-rmo 2757  df-rab 2758  df-v 3059  df-sbc 3280  df-dif 3419  df-un 3421  df-in 3423  df-ss 3430  df-nul 3744  df-if 3894  df-sn 3981  df-pr 3983  df-op 3987  df-uni 4213  df-br 4419  df-iota 5569  df-fv 5613  df-preset 16228  df-poset 16246
This theorem is referenced by:  poslubd  16449
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