Theorem infcvgaux1i 14788

Description: Auxiliary theorem for applications of supcvg 14787. Hypothesis for several supremum theorems. (Contributed by NM, 8-Feb-2008.)

Hypotheses

Ref	Expression
infcvg.1	⊢ 𝑅 = {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ 𝑋 𝑥 = -𝐴}
infcvg.2	⊢ (𝑦 ∈ 𝑋 → 𝐴 ∈ ℝ)
infcvg.3	⊢ 𝑍 ∈ 𝑋
infcvg.4	⊢ ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑅 𝑤 ≤ 𝑧

Assertion

Ref	Expression
infcvgaux1i	⊢ (𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑅 𝑤 ≤ 𝑧)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑦   𝑧,𝑤,𝑅   𝑥,𝑋,𝑦   𝑥,𝑍,𝑦

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑦,𝑧,𝑤)   𝑅(𝑥,𝑦)   𝑋(𝑧,𝑤)   𝑍(𝑧,𝑤)

Proof of Theorem infcvgaux1i

Step	Hyp	Ref	Expression
1		infcvg.1	. . 3 ⊢ 𝑅 = {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ 𝑋 𝑥 = -𝐴}
2		infcvg.2	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑋 → 𝐴 ∈ ℝ)
3	2	renegcld 10649	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑋 → -𝐴 ∈ ℝ)
4		eleq1 2827	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = -𝐴 → (𝑥 ∈ ℝ ↔ -𝐴 ∈ ℝ))
5	3, 4	syl5ibrcom 237	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑋 → (𝑥 = -𝐴 → 𝑥 ∈ ℝ))
6	5	rexlimiv 3165	. . . 4 ⊢ (∃𝑦 ∈ 𝑋 𝑥 = -𝐴 → 𝑥 ∈ ℝ)
7	6	abssi 3818	. . 3 ⊢ {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ 𝑋 𝑥 = -𝐴} ⊆ ℝ
8	1, 7	eqsstri 3776	. 2 ⊢ 𝑅 ⊆ ℝ
9		infcvg.3	. . . . . 6 ⊢ 𝑍 ∈ 𝑋
10		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 = -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴
11	10	nfth 1876	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑦-⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 = -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴
12		csbeq1a 3683	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 𝑍 → 𝐴 = ⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴)
13	12	negeqd 10467	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑍 → -𝐴 = -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴)
14	13	eqeq2d 2770	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑍 → (-⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 = -𝐴 ↔ -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 = -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴))
15	11, 14	rspce 3444	. . . . . 6 ⊢ ((𝑍 ∈ 𝑋 ∧ -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 = -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴) → ∃𝑦 ∈ 𝑋 -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 = -𝐴)
16	9, 10, 15	mp2an 710	. . . . 5 ⊢ ∃𝑦 ∈ 𝑋 -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 = -𝐴
17		negex 10471	. . . . . 6 ⊢ -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 ∈ V
18		nfcsb1v 3690	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑦⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴
19	18	nfneg 10469	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑦-⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴
20	19	nfeq2 2918	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑦 𝑥 = -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴
21		eqeq1 2764	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 → (𝑥 = -𝐴 ↔ -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 = -𝐴))
22	20, 21	rexbid 3189	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 → (∃𝑦 ∈ 𝑋 𝑥 = -𝐴 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝑋 -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 = -𝐴))
23	17, 22	elab 3490	. . . . 5 ⊢ (-⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ 𝑋 𝑥 = -𝐴} ↔ ∃𝑦 ∈ 𝑋 -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 = -𝐴)
24	16, 23	mpbir 221	. . . 4 ⊢ -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ 𝑋 𝑥 = -𝐴}
25	24, 1	eleqtrri 2838	. . 3 ⊢ -⦋𝑍 / 𝑦⦌𝐴 ∈ 𝑅
26	25	ne0ii 4066	. 2 ⊢ 𝑅 ≠ ∅
27		infcvg.4	. 2 ⊢ ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑅 𝑤 ≤ 𝑧
28	8, 26, 27	3pm3.2i 1424	1 ⊢ (𝑅 ⊆ ℝ ∧ 𝑅 ≠ ∅ ∧ ∃𝑧 ∈ ℝ ∀𝑤 ∈ 𝑅 𝑤 ≤ 𝑧)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1072   = wceq 1632   ∈ wcel 2139  {cab 2746   ≠ wne 2932  ∀wral 3050  ∃wrex 3051  ⦋csb 3674   ⊆ wss 3715  ∅c0 4058   class class class wbr 4804  ℝcr 10127   ≤ cle 10267  -cneg 10459

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-op 4328  df-uni 4589  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-id 5174  df-po 5187  df-so 5188  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-er 7911  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-ltxr 10271  df-sub 10460  df-neg 10461

This theorem is referenced by:  infcvgaux2i  14789