MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  eqinf Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem eqinf 8546
Description: Sufficient condition for an element to be equal to the infimum. (Contributed by AV, 2-Sep-2020.)
Hypothesis
Ref Expression
infexd.1 (𝜑𝑅 Or 𝐴)
Assertion
Ref Expression
eqinf (𝜑 → ((𝐶𝐴 ∧ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) → inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝐶))
Distinct variable groups:   𝑦,𝐴,𝑧   𝑦,𝐵,𝑧   𝑦,𝑅,𝑧   𝑦,𝐶,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦,𝑧)

Proof of Theorem eqinf
StepHypRef Expression
1 df-inf 8505 . . 3 inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = sup(𝐵, 𝐴, 𝑅)
2 infexd.1 . . . . . 6 (𝜑𝑅 Or 𝐴)
3 cnvso 5818 . . . . . 6 (𝑅 Or 𝐴𝑅 Or 𝐴)
42, 3sylib 208 . . . . 5 (𝜑𝑅 Or 𝐴)
54eqsup 8518 . . . 4 (𝜑 → ((𝐶𝐴 ∧ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝐶𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)) → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝐶))
6 vex 3354 . . . . . . . . . . 11 𝑦 ∈ V
7 brcnvg 5441 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶𝐴𝑦 ∈ V) → (𝐶𝑅𝑦𝑦𝑅𝐶))
87bicomd 213 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶𝐴𝑦 ∈ V) → (𝑦𝑅𝐶𝐶𝑅𝑦))
96, 8mpan2 671 . . . . . . . . . 10 (𝐶𝐴 → (𝑦𝑅𝐶𝐶𝑅𝑦))
109notbid 307 . . . . . . . . 9 (𝐶𝐴 → (¬ 𝑦𝑅𝐶 ↔ ¬ 𝐶𝑅𝑦))
1110ralbidv 3135 . . . . . . . 8 (𝐶𝐴 → (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ↔ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝐶𝑅𝑦))
12 brcnvg 5441 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ V ∧ 𝐶𝐴) → (𝑦𝑅𝐶𝐶𝑅𝑦))
136, 12mpan 670 . . . . . . . . . . 11 (𝐶𝐴 → (𝑦𝑅𝐶𝐶𝑅𝑦))
1413bicomd 213 . . . . . . . . . 10 (𝐶𝐴 → (𝐶𝑅𝑦𝑦𝑅𝐶))
15 vex 3354 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑧 ∈ V
166, 15brcnv 5443 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦𝑅𝑧𝑧𝑅𝑦)
1716a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶𝐴 → (𝑦𝑅𝑧𝑧𝑅𝑦))
1817bicomd 213 . . . . . . . . . . 11 (𝐶𝐴 → (𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧))
1918rexbidv 3200 . . . . . . . . . 10 (𝐶𝐴 → (∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦 ↔ ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))
2014, 19imbi12d 333 . . . . . . . . 9 (𝐶𝐴 → ((𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦) ↔ (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))
2120ralbidv 3135 . . . . . . . 8 (𝐶𝐴 → (∀𝑦𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦) ↔ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))
2211, 21anbi12d 616 . . . . . . 7 (𝐶𝐴 → ((∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) ↔ (∀𝑦𝐵 ¬ 𝐶𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))))
2322pm5.32i 564 . . . . . 6 ((𝐶𝐴 ∧ (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))) ↔ (𝐶𝐴 ∧ (∀𝑦𝐵 ¬ 𝐶𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))))
24 3anass 1080 . . . . . 6 ((𝐶𝐴 ∧ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) ↔ (𝐶𝐴 ∧ (∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))))
25 3anass 1080 . . . . . 6 ((𝐶𝐴 ∧ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝐶𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)) ↔ (𝐶𝐴 ∧ (∀𝑦𝐵 ¬ 𝐶𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧))))
2623, 24, 253bitr4i 292 . . . . 5 ((𝐶𝐴 ∧ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) ↔ (𝐶𝐴 ∧ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝐶𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))
2726biimpi 206 . . . 4 ((𝐶𝐴 ∧ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) → (𝐶𝐴 ∧ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝐶𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝐶 → ∃𝑧𝐵 𝑦𝑅𝑧)))
285, 27impel 495 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐶𝐴 ∧ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))) → sup(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝐶)
291, 28syl5eq 2817 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐶𝐴 ∧ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦))) → inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝐶)
3029ex 397 1 (𝜑 → ((𝐶𝐴 ∧ ∀𝑦𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝐶 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝐶𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐵 𝑧𝑅𝑦)) → inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = 𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 382  w3a 1071   = wceq 1631  wcel 2145  wral 3061  wrex 3062  Vcvv 3351   class class class wbr 4786   Or wor 5169  ccnv 5248  supcsup 8502  infcinf 8503
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pr 5034
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-nul 4064  df-if 4226  df-sn 4317  df-pr 4319  df-op 4323  df-uni 4575  df-br 4787  df-opab 4847  df-po 5170  df-so 5171  df-cnv 5257  df-iota 5994  df-riota 6754  df-sup 8504  df-inf 8505
This theorem is referenced by:  eqinfd  8547  infxr  40099
  Copyright terms: Public domain W3C validator