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Theorem supmo 7457
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 438 . . . . . . . 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 678 . . . . . . 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 799 . . . . . . 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 799 . . . . . . 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 269 . . . . . 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 2715 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. y  e.  B  -.  x R y  <->  -.  E. y  e.  B  x R
y )
8 breq1 4215 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  x  ->  (
y R w  <->  x R w ) )
9 breq1 4215 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  x  ->  (
y R z  <->  x R
z ) )
109rexbidv 2726 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  x  ->  ( E. z  e.  B  y R z  <->  E. z  e.  B  x R
z ) )
118, 10imbi12d 312 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  x  ->  (
( y R w  ->  E. z  e.  B  y R z )  <->  ( x R w  ->  E. z  e.  B  x R
z ) ) )
1211rspcva 3050 . . . . . . . . . . . 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 4216 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  z  ->  (
x R y  <->  x R
z ) )
1413cbvrexv 2933 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. y  e.  B  x R y  <->  E. z  e.  B  x R
z )
1512, 14syl6ibr 219 . . . . . . . . . . 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 127 . . . . . . . . . 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 209 . . . . . . . . 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 587 . . . . . . . 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 709 . . . . . . 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 2715 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. y  e.  B  -.  w R y  <->  -.  E. y  e.  B  w R
y )
21 breq1 4215 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  w  ->  (
y R x  <->  w R x ) )
22 breq1 4215 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  w  ->  (
y R z  <->  w R
z ) )
2322rexbidv 2726 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  w  ->  ( E. z  e.  B  y R z  <->  E. z  e.  B  w R
z ) )
2421, 23imbi12d 312 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  w  ->  (
( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z )  <->  ( w R x  ->  E. z  e.  B  w R
z ) ) )
2524rspcva 3050 . . . . . . . . . . . 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 4216 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  z  ->  (
w R y  <->  w R
z ) )
2726cbvrexv 2933 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. y  e.  B  w R y  <->  E. z  e.  B  w R
z )
2825, 27syl6ibr 219 . . . . . . . . . . 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 127 . . . . . . . . . 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 209 . . . . . . . . 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 587 . . . . . . . 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 710 . . . . . . 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 547 . . . . . 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 209 . . . . 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 4531 . . . . 5  |-  ( ( R  Or  A  /\  ( x  e.  A  /\  w  e.  A
) )  ->  (
x  =  w  <->  ( -.  x R w  /\  -.  w R x ) ) )
3634, 35sylibrd 226 . . . 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 2798 . . 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 16 . 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 4215 . . . . . 6  |-  ( x  =  w  ->  (
x R y  <->  w R
y ) )
4039notbid 286 . . . . 5  |-  ( x  =  w  ->  ( -.  x R y  <->  -.  w R y ) )
4140ralbidv 2725 . . . 4  |-  ( x  =  w  ->  ( A. y  e.  B  -.  x R y  <->  A. y  e.  B  -.  w R y ) )
42 breq2 4216 . . . . . 6  |-  ( x  =  w  ->  (
y R x  <->  y R w ) )
4342imbi1d 309 . . . . 5  |-  ( x  =  w  ->  (
( y R x  ->  E. z  e.  B  y R z )  <->  ( y R w  ->  E. z  e.  B  y R
z ) ) )
4443ralbidv 2725 . . . 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 692 . . 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 3127 . 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 204 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 359    e. wcel 1725   A.wral 2705   E.wrex 2706   E*wrmo 2708   class class class wbr 4212    Or wor 4502
This theorem is referenced by:  supexd  7458  supeu  7459
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2417
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2285  df-mo 2286  df-clab 2423  df-cleq 2429  df-clel 2432  df-nfc 2561  df-ral 2710  df-rex 2711  df-rmo 2713  df-rab 2714  df-v 2958  df-dif 3323  df-un 3325  df-in 3327  df-ss 3334  df-nul 3629  df-if 3740  df-sn 3820  df-pr 3821  df-op 3823  df-br 4213  df-po 4503  df-so 4504
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