Theorem supmullem1 10301

Description: Lemma for supmul 10303. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Jul-2013.)

Hypotheses

Ref	Expression
supmul.1	|- C = { z | E. v e. A E. b e. B z = ( v x. b ) }
supmul.2	|- ( ph <-> ( ( A. x e. A 0 <_ x /\ A. x e. B 0 <_ x ) /\ ( A C_ RR /\ A =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. A y <_ x ) /\ ( B C_ RR /\ B =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. B y <_ x ) ) )

Assertion

Ref	Expression
supmullem1	|- ( ph -> A. w e. C w <_ ( sup ( A , RR , < ) x. sup ( B , RR , < ) ) )

Distinct variable groups:   A, b, v, x, y, w, z   B, b, v, x, y, w, z   x, C, w   ph, b, w, z

Allowed substitution hints:   ph( x, y, v)   C( y, z, v, b)

Proof of Theorem supmullem1

Dummy variable a is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		vex 2980	. . . 4 |- w e. _V
2		oveq1 6103	. . . . . . . 8 |- ( v = a -> ( v x. b ) = ( a x. b ) )
3	2	eqeq2d 2454	. . . . . . 7 |- ( v = a -> ( z = ( v x. b ) <-> z = ( a x. b ) ) )
4	3	rexbidv 2741	. . . . . 6 |- ( v = a -> ( E. b e. B z = ( v x. b ) <-> E. b e. B z = ( a x. b ) ) )
5	4	cbvrexv 2953	. . . . 5 |- ( E. v e. A E. b e. B z = ( v x. b ) <-> E. a e. A E. b e. B z = ( a x. b ) )
6		eqeq1 2449	. . . . . 6 |- ( z = w -> ( z = ( a x. b ) <-> w = ( a x. b ) ) )
7	6	2rexbidv 2763	. . . . 5 |- ( z = w -> ( E. a e. A E. b e. B z = ( a x. b ) <-> E. a e. A E. b e. B w = ( a x. b ) ) )
8	5, 7	syl5bb 257	. . . 4 |- ( z = w -> ( E. v e. A E. b e. B z = ( v x. b ) <-> E. a e. A E. b e. B w = ( a x. b ) ) )
9		supmul.1	. . . 4 |- C = { z | E. v e. A E. b e. B z = ( v x. b ) }
10	1, 8, 9	elab2 3114	. . 3 |- ( w e. C <-> E. a e. A E. b e. B w = ( a x. b ) )
11		supmul.2	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph <-> ( ( A. x e. A 0 <_ x /\ A. x e. B 0 <_ x ) /\ ( A C_ RR /\ A =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. A y <_ x ) /\ ( B C_ RR /\ B =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. B y <_ x ) ) )
12	11	simp2bi 1004	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( A C_ RR /\ A =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. A y <_ x ) )
13	12	simp1d 1000	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> A C_ RR )
14	13	sselda 3361	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ a e. A ) -> a e. RR )
15	14	adantrr 716	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( a e. A /\ b e. B ) ) -> a e. RR )
16		suprcl 10295	. . . . . . . . 9 |- ( ( A C_ RR /\ A =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. A y <_ x ) -> sup ( A , RR , < ) e. RR )
17	12, 16	syl 16	. . . . . . . 8 |- ( ph -> sup ( A , RR , < ) e. RR )
18	17	adantr 465	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( a e. A /\ b e. B ) ) -> sup ( A , RR , < ) e. RR )
19	11	simp3bi 1005	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( B C_ RR /\ B =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. B y <_ x ) )
20	19	simp1d 1000	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> B C_ RR )
21	20	sselda 3361	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ b e. B ) -> b e. RR )
22	21	adantrl 715	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( a e. A /\ b e. B ) ) -> b e. RR )
23		suprcl 10295	. . . . . . . . 9 |- ( ( B C_ RR /\ B =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. B y <_ x ) -> sup ( B , RR , < ) e. RR )
24	19, 23	syl 16	. . . . . . . 8 |- ( ph -> sup ( B , RR , < ) e. RR )
25	24	adantr 465	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( a e. A /\ b e. B ) ) -> sup ( B , RR , < ) e. RR )
26		simp1l 1012	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( A. x e. A 0 <_ x /\ A. x e. B 0 <_ x ) /\ ( A C_ RR /\ A =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. A y <_ x ) /\ ( B C_ RR /\ B =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. B y <_ x ) ) -> A. x e. A 0 <_ x )
27	11, 26	sylbi 195	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> A. x e. A 0 <_ x )
28		breq2 4301	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = a -> ( 0 <_ x <-> 0 <_ a ) )
29	28	rspccv 3075	. . . . . . . . . 10 |- ( A. x e. A 0 <_ x -> ( a e. A -> 0 <_ a ) )
30	27, 29	syl 16	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( a e. A -> 0 <_ a ) )
31	30	imp 429	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ a e. A ) -> 0 <_ a )
32	31	adantrr 716	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( a e. A /\ b e. B ) ) -> 0 <_ a )
33		simp1r 1013	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( A. x e. A 0 <_ x /\ A. x e. B 0 <_ x ) /\ ( A C_ RR /\ A =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. A y <_ x ) /\ ( B C_ RR /\ B =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. B y <_ x ) ) -> A. x e. B 0 <_ x )
34	11, 33	sylbi 195	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> A. x e. B 0 <_ x )
35		breq2 4301	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = b -> ( 0 <_ x <-> 0 <_ b ) )
36	35	rspccv 3075	. . . . . . . . . 10 |- ( A. x e. B 0 <_ x -> ( b e. B -> 0 <_ b ) )
37	34, 36	syl 16	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( b e. B -> 0 <_ b ) )
38	37	imp 429	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ b e. B ) -> 0 <_ b )
39	38	adantrl 715	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( a e. A /\ b e. B ) ) -> 0 <_ b )
40		suprub 10296	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( A C_ RR /\ A =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. A y <_ x ) /\ a e. A ) -> a <_ sup ( A , RR , < ) )
41	12, 40	sylan 471	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ a e. A ) -> a <_ sup ( A , RR , < ) )
42	41	adantrr 716	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( a e. A /\ b e. B ) ) -> a <_ sup ( A , RR , < ) )
43		suprub 10296	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( B C_ RR /\ B =/= (/) /\ E. x e. RR A. y e. B y <_ x ) /\ b e. B ) -> b <_ sup ( B , RR , < ) )
44	19, 43	sylan 471	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ b e. B ) -> b <_ sup ( B , RR , < ) )
45	44	adantrl 715	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( a e. A /\ b e. B ) ) -> b <_ sup ( B , RR , < ) )
46	15, 18, 22, 25, 32, 39, 42, 45	lemul12ad 10280	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( a e. A /\ b e. B ) ) -> ( a x. b ) <_ ( sup ( A , RR , < ) x. sup ( B , RR , < ) ) )
47	46	ex 434	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( a e. A /\ b e. B ) -> ( a x. b ) <_ ( sup ( A , RR , < ) x. sup ( B , RR , < ) ) ) )
48		breq1 4300	. . . . . 6 |- ( w = ( a x. b ) -> ( w <_ ( sup ( A , RR , < ) x. sup ( B , RR , < ) ) <-> ( a x. b ) <_ ( sup ( A , RR , < ) x. sup ( B , RR , < ) ) ) )
49	48	biimprcd 225	. . . . 5 |- ( ( a x. b ) <_ ( sup ( A , RR , < ) x. sup ( B , RR , < ) ) -> ( w = ( a x. b ) -> w <_ ( sup ( A , RR , < ) x. sup ( B , RR , < ) ) ) )
50	47, 49	syl6 33	. . . 4 |- ( ph -> ( ( a e. A /\ b e. B ) -> ( w = ( a x. b ) -> w <_ ( sup ( A , RR , < ) x. sup ( B , RR , < ) ) ) ) )
51	50	rexlimdvv 2852	. . 3 |- ( ph -> ( E. a e. A E. b e. B w = ( a x. b ) -> w <_ ( sup ( A , RR , < ) x. sup ( B , RR , < ) ) ) )
52	10, 51	syl5bi 217	. 2 |- ( ph -> ( w e. C -> w <_ ( sup ( A , RR , < ) x. sup ( B , RR , < ) ) ) )
53	52	ralrimiv 2803	1 |- ( ph -> A. w e. C w <_ ( sup ( A , RR , < ) x. sup ( B , RR , < ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 184   /\ wa 369   /\ w3a 965   = wceq 1369   e. wcel 1756   {cab 2429   =/= wne 2611   A.wral 2720   E.wrex 2721   C_ wss 3333   (/)c0 3642   class class class wbr 4297  (class class class)co 6096   supcsup 7695   RRcr 9286   0cc0 9287   x. cmul 9292   < clt 9423   <_ cle 9424

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-sep 4418  ax-nul 4426  ax-pow 4475  ax-pr 4536  ax-un 6377  ax-resscn 9344  ax-1cn 9345  ax-icn 9346  ax-addcl 9347  ax-addrcl 9348  ax-mulcl 9349  ax-mulrcl 9350  ax-mulcom 9351  ax-addass 9352  ax-mulass 9353  ax-distr 9354  ax-i2m1 9355  ax-1ne0 9356  ax-1rid 9357  ax-rnegex 9358  ax-rrecex 9359  ax-cnre 9360  ax-pre-lttri 9361  ax-pre-lttrn 9362  ax-pre-ltadd 9363  ax-pre-mulgt0 9364  ax-pre-sup 9365

This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2573  df-ne 2613  df-nel 2614  df-ral 2725  df-rex 2726  df-reu 2727  df-rmo 2728  df-rab 2729  df-v 2979  df-sbc 3192  df-csb 3294  df-dif 3336  df-un 3338  df-in 3340  df-ss 3347  df-nul 3643  df-if 3797  df-pw 3867  df-sn 3883  df-pr 3885  df-op 3889  df-uni 4097  df-br 4298  df-opab 4356  df-mpt 4357  df-id 4641  df-po 4646  df-so 4647  df-xp 4851  df-rel 4852  df-cnv 4853  df-co 4854  df-dm 4855  df-rn 4856  df-res 4857  df-ima 4858  df-iota 5386  df-fun 5425  df-fn 5426  df-f 5427  df-f1 5428  df-fo 5429  df-f1o 5430  df-fv 5431  df-riota 6057  df-ov 6099  df-oprab 6100  df-mpt2 6101  df-er 7106  df-en 7316  df-dom 7317  df-sdom 7318  df-sup 7696  df-pnf 9425  df-mnf 9426  df-xr 9427  df-ltxr 9428  df-le 9429  df-sub 9602  df-neg 9603

This theorem is referenced by:  supmullem2  10302  supmul  10303