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Theorem supmo 7203
Description: Any class  B has at most one supremum in  A (where  R is interpreted as 'less than'). (Contributed by NM, 5-May-1999.) (Revised by Mario Carneiro, 24-Dec-2016.)
Hypothesis
Ref Expression
supmo.1  |-  ( ph  ->  R  Or  A )
Assertion
Ref Expression
supmo  |-  ( ph  ->  E* x  e.  A
( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R
z ) ) )
Distinct variable groups:    x, y,
z, A    x, R, y, z    x, B, y, z
Allowed substitution hints:    ph( x, y, z)

Proof of Theorem supmo
Dummy variable  w is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 supmo.1 . . 3  |-  ( ph  ->  R  Or  A )
2 ancom 437 . . . . . . . 8  |-  ( ( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  B  -.  w R y )  <->  ( A. y  e.  B  -.  w R y  /\  A. y  e.  B  -.  x R y ) )
32anbi2ci 677 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  B  -.  w R y )  /\  ( A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R z )  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) ) )  <->  ( ( A. y  e.  A  (
y R w  ->  E. z  e.  B  y R z )  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  /\  ( A. y  e.  B  -.  w R y  /\  A. y  e.  B  -.  x R y ) ) )
4 an42 798 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R
z ) )  /\  ( A. y  e.  B  -.  w R y  /\  A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) ) )  <->  ( ( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  B  -.  w R y )  /\  ( A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R z )  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) ) ) )
5 an42 798 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R
z )  /\  A. y  e.  B  -.  x R y )  /\  ( A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z )  /\  A. y  e.  B  -.  w R y ) )  <-> 
( ( A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R
z )  /\  A. y  e.  A  (
y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  /\  ( A. y  e.  B  -.  w R y  /\  A. y  e.  B  -.  x R y ) ) )
63, 4, 53bitr4i 268 . . . . . 6  |-  ( ( ( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R
z ) )  /\  ( A. y  e.  B  -.  w R y  /\  A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) ) )  <->  ( ( A. y  e.  A  (
y R w  ->  E. z  e.  B  y R z )  /\  A. y  e.  B  -.  x R y )  /\  ( A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z )  /\  A. y  e.  B  -.  w R y ) ) )
7 ralnex 2553 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. y  e.  B  -.  x R y  <->  -.  E. y  e.  B  x R
y )
8 breq1 4026 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  x  ->  (
y R w  <->  x R w ) )
9 breq1 4026 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  x  ->  (
y R z  <->  x R
z ) )
109rexbidv 2564 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  x  ->  ( E. z  e.  B  y R z  <->  E. z  e.  B  x R
z ) )
118, 10imbi12d 311 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  x  ->  (
( y R w  ->  E. z  e.  B  y R z )  <->  ( x R w  ->  E. z  e.  B  x R
z ) ) )
1211rspcva 2882 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  e.  A  /\  A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  ->  ( x R w  ->  E. z  e.  B  x R
z ) )
13 breq2 4027 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  z  ->  (
x R y  <->  x R
z ) )
1413cbvrexv 2765 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. y  e.  B  x R y  <->  E. z  e.  B  x R
z )
1512, 14syl6ibr 218 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  A  /\  A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  ->  ( x R w  ->  E. y  e.  B  x R
y ) )
1615con3d 125 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  e.  A  /\  A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  ->  ( -.  E. y  e.  B  x R y  ->  -.  x R w ) )
177, 16syl5bi 208 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  e.  A  /\  A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  ->  ( A. y  e.  B  -.  x R y  ->  -.  x R w ) )
1817expimpd 586 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  A  ->  (
( A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R
z )  /\  A. y  e.  B  -.  x R y )  ->  -.  x R w ) )
1918ad2antrl 708 . . . . . . 7  |-  ( ( R  Or  A  /\  ( x  e.  A  /\  w  e.  A
) )  ->  (
( A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R
z )  /\  A. y  e.  B  -.  x R y )  ->  -.  x R w ) )
20 ralnex 2553 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. y  e.  B  -.  w R y  <->  -.  E. y  e.  B  w R
y )
21 breq1 4026 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  w  ->  (
y R x  <->  w R x ) )
22 breq1 4026 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  w  ->  (
y R z  <->  w R
z ) )
2322rexbidv 2564 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  w  ->  ( E. z  e.  B  y R z  <->  E. z  e.  B  w R
z ) )
2421, 23imbi12d 311 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  w  ->  (
( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z )  <->  ( w R x  ->  E. z  e.  B  w R
z ) ) )
2524rspcva 2882 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( w  e.  A  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  ->  ( w R x  ->  E. z  e.  B  w R
z ) )
26 breq2 4027 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  z  ->  (
w R y  <->  w R
z ) )
2726cbvrexv 2765 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. y  e.  B  w R y  <->  E. z  e.  B  w R
z )
2825, 27syl6ibr 218 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( w  e.  A  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  ->  ( w R x  ->  E. y  e.  B  w R
y ) )
2928con3d 125 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( w  e.  A  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  ->  ( -.  E. y  e.  B  w R y  ->  -.  w R x ) )
3020, 29syl5bi 208 . . . . . . . . 9  |-  ( ( w  e.  A  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  ->  ( A. y  e.  B  -.  w R y  ->  -.  w R x ) )
3130expimpd 586 . . . . . . . 8  |-  ( w  e.  A  ->  (
( A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R
z )  /\  A. y  e.  B  -.  w R y )  ->  -.  w R x ) )
3231ad2antll 709 . . . . . . 7  |-  ( ( R  Or  A  /\  ( x  e.  A  /\  w  e.  A
) )  ->  (
( A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R
z )  /\  A. y  e.  B  -.  w R y )  ->  -.  w R x ) )
3319, 32anim12d 546 . . . . . 6  |-  ( ( R  Or  A  /\  ( x  e.  A  /\  w  e.  A
) )  ->  (
( ( A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R
z )  /\  A. y  e.  B  -.  x R y )  /\  ( A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z )  /\  A. y  e.  B  -.  w R y ) )  ->  ( -.  x R w  /\  -.  w R x ) ) )
346, 33syl5bi 208 . . . . 5  |-  ( ( R  Or  A  /\  ( x  e.  A  /\  w  e.  A
) )  ->  (
( ( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  A  (
y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  /\  ( A. y  e.  B  -.  w R y  /\  A. y  e.  A  (
y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) ) )  ->  ( -.  x R w  /\  -.  w R x ) ) )
35 sotrieq2 4342 . . . . 5  |-  ( ( R  Or  A  /\  ( x  e.  A  /\  w  e.  A
) )  ->  (
x  =  w  <->  ( -.  x R w  /\  -.  w R x ) ) )
3634, 35sylibrd 225 . . . 4  |-  ( ( R  Or  A  /\  ( x  e.  A  /\  w  e.  A
) )  ->  (
( ( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  A  (
y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  /\  ( A. y  e.  B  -.  w R y  /\  A. y  e.  A  (
y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) ) )  ->  x  =  w ) )
3736ralrimivva 2635 . . 3  |-  ( R  Or  A  ->  A. x  e.  A  A. w  e.  A  ( (
( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R
z ) )  /\  ( A. y  e.  B  -.  w R y  /\  A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) ) )  ->  x  =  w ) )
381, 37syl 15 . 2  |-  ( ph  ->  A. x  e.  A  A. w  e.  A  ( ( ( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  A  (
y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  /\  ( A. y  e.  B  -.  w R y  /\  A. y  e.  A  (
y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) ) )  ->  x  =  w ) )
39 breq1 4026 . . . . . 6  |-  ( x  =  w  ->  (
x R y  <->  w R
y ) )
4039notbid 285 . . . . 5  |-  ( x  =  w  ->  ( -.  x R y  <->  -.  w R y ) )
4140ralbidv 2563 . . . 4  |-  ( x  =  w  ->  ( A. y  e.  B  -.  x R y  <->  A. y  e.  B  -.  w R y ) )
42 breq2 4027 . . . . . 6  |-  ( x  =  w  ->  (
y R x  <->  y R w ) )
4342imbi1d 308 . . . . 5  |-  ( x  =  w  ->  (
( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z )  <->  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R
z ) ) )
4443ralbidv 2563 . . . 4  |-  ( x  =  w  ->  ( A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z )  <->  A. y  e.  A  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R
z ) ) )
4541, 44anbi12d 691 . . 3  |-  ( x  =  w  ->  (
( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R
z ) )  <->  ( A. y  e.  B  -.  w R y  /\  A. y  e.  A  (
y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) ) ) )
4645rmo4 2958 . 2  |-  ( E* x  e.  A ( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  <->  A. x  e.  A  A. w  e.  A  ( ( ( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  A  (
y R x  ->  E. z  e.  B  y R z ) )  /\  ( A. y  e.  B  -.  w R y  /\  A. y  e.  A  (
y R w  ->  E. z  e.  B  y R z ) ) )  ->  x  =  w ) )
4738, 46sylibr 203 1  |-  ( ph  ->  E* x  e.  A
( A. y  e.  B  -.  x R y  /\  A. y  e.  A  ( y R x  ->  E. z  e.  B  y R
z ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 358    e. wcel 1684   A.wral 2543   E.wrex 2544   E*wrmo 2546   class class class wbr 4023    Or wor 4313
This theorem is referenced by:  supexd  7204  supeu  7205
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ral 2548  df-rex 2549  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3456  df-if 3566  df-sn 3646  df-pr 3647  df-op 3649  df-br 4024  df-po 4314  df-so 4315
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