Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ressioosup Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ressioosup 40303
Description: If the supremum does not belong to a set of reals, the set is a subset of the unbounded below, right-open interval, with upper bound equal to the supremum. (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
ressioosup.a (𝜑𝐴 ⊆ ℝ)
ressioosup.s 𝑆 = sup(𝐴, ℝ*, < )
ressioosup.n (𝜑 → ¬ 𝑆𝐴)
ressioosup.i 𝐼 = (-∞(,)𝑆)
Assertion
Ref Expression
ressioosup (𝜑𝐴𝐼)

Proof of Theorem ressioosup
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mnfxr 10308 . . . . . 6 -∞ ∈ ℝ*
21a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → -∞ ∈ ℝ*)
3 ressioosup.s . . . . . 6 𝑆 = sup(𝐴, ℝ*, < )
4 ressioosup.a . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴 ⊆ ℝ)
5 ressxr 10295 . . . . . . . . . 10 ℝ ⊆ ℝ*
65a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ℝ ⊆ ℝ*)
74, 6sstrd 3754 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ⊆ ℝ*)
87adantr 472 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐴 ⊆ ℝ*)
98supxrcld 39807 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → sup(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
103, 9syl5eqel 2843 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑆 ∈ ℝ*)
114adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐴 ⊆ ℝ)
12 simpr 479 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥𝐴)
1311, 12sseldd 3745 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥 ∈ ℝ)
1413mnfltd 12171 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → -∞ < 𝑥)
157sselda 3744 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥 ∈ ℝ*)
16 supxrub 12367 . . . . . . . 8 ((𝐴 ⊆ ℝ*𝑥𝐴) → 𝑥 ≤ sup(𝐴, ℝ*, < ))
178, 12, 16syl2anc 696 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥 ≤ sup(𝐴, ℝ*, < ))
183a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑆 = sup(𝐴, ℝ*, < ))
1918eqcomd 2766 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → sup(𝐴, ℝ*, < ) = 𝑆)
2017, 19breqtrd 4830 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥𝑆)
21 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑆𝑥 = 𝑆)
2221eqcomd 2766 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑆𝑆 = 𝑥)
2322adantl 473 . . . . . . . . . 10 ((𝑥𝐴𝑥 = 𝑆) → 𝑆 = 𝑥)
24 simpl 474 . . . . . . . . . 10 ((𝑥𝐴𝑥 = 𝑆) → 𝑥𝐴)
2523, 24eqeltrd 2839 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝐴𝑥 = 𝑆) → 𝑆𝐴)
2625adantll 752 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑥 = 𝑆) → 𝑆𝐴)
27 ressioosup.n . . . . . . . . 9 (𝜑 → ¬ 𝑆𝐴)
2827ad2antrr 764 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑥 = 𝑆) → ¬ 𝑆𝐴)
2926, 28pm2.65da 601 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐴) → ¬ 𝑥 = 𝑆)
3029neqned 2939 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥𝑆)
3115, 10, 20, 30xrleneltd 40055 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥 < 𝑆)
322, 10, 13, 14, 31eliood 40241 . . . 4 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥 ∈ (-∞(,)𝑆))
33 ressioosup.i . . . 4 𝐼 = (-∞(,)𝑆)
3432, 33syl6eleqr 2850 . . 3 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑥𝐼)
3534ralrimiva 3104 . 2 (𝜑 → ∀𝑥𝐴 𝑥𝐼)
36 dfss3 3733 . 2 (𝐴𝐼 ↔ ∀𝑥𝐴 𝑥𝐼)
3735, 36sylibr 224 1 (𝜑𝐴𝐼)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 383   = wceq 1632  wcel 2139  wral 3050  wss 3715   class class class wbr 4804  (class class class)co 6814  supcsup 8513  cr 10147  -∞cmnf 10284  *cxr 10285   < clt 10286  cle 10287  (,)cioo 12388
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 7115  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225  ax-pre-sup 10226
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-rmo 3058  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-iun 4674  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 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-er 7913  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-sup 8515  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-ioo 12392
This theorem is referenced by:  pimdecfgtioo  41451  pimincfltioo  41452
  Copyright terms: Public domain W3C validator