Theorem infglbti 6438

Description: An infimum is the greatest lower bound. See also infclti 6436 and inflbti 6437. (Contributed by Jim Kingdon, 18-Dec-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
infclti.ti	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣𝑅𝑢)))
infclti.ex	⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)))

Assertion

Ref	Expression
infglbti	⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝐶))

Distinct variable groups:   𝑢,𝐴,𝑣,𝑥,𝑦,𝑧   𝑢,𝐵,𝑣,𝑥,𝑦,𝑧   𝑢,𝑅,𝑣,𝑥,𝑦,𝑧   𝜑,𝑢,𝑣,𝑥,𝑦,𝑧   𝑧,𝐶

Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥,𝑦,𝑣,𝑢)

Proof of Theorem infglbti

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-inf 6398	. . . . 5 ⊢ inf(𝐵, 𝐴, 𝑅) = sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)
2	1	breq1i 3792	. . . 4 ⊢ (inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶 ↔ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)𝑅𝐶)
3		simpr 108	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝐴)
4		infclti.ti	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣𝑅𝑢)))
5	4	cnvti 6432	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ↔ (¬ 𝑢◡𝑅𝑣 ∧ ¬ 𝑣◡𝑅𝑢)))
6		infclti.ex	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝑦)))
7	6	cnvinfex 6431	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑥◡𝑅𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦◡𝑅𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑦◡𝑅𝑧)))
8	5, 7	supclti 6411	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴)
9	8	adantr 270	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴)
10		brcnvg 4534	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴) → (𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ↔ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)𝑅𝐶))
11	10	bicomd 139	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) ∈ 𝐴) → (sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)𝑅𝐶 ↔ 𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)))
12	3, 9, 11	syl2anc 403	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)𝑅𝐶 ↔ 𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)))
13	2, 12	syl5bb 190	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶 ↔ 𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)))
14	5, 7	suplubti 6413	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅)) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝐶◡𝑅𝑧))
15	14	expdimp 255	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝐶◡𝑅𝑧))
16		vex 2604	. . . . . 6 ⊢ 𝑧 ∈ V
17		brcnvg 4534	. . . . . 6 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ V) → (𝐶◡𝑅𝑧 ↔ 𝑧𝑅𝐶))
18	3, 16, 17	sylancl 404	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (𝐶◡𝑅𝑧 ↔ 𝑧𝑅𝐶))
19	18	rexbidv 2369	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (∃𝑧 ∈ 𝐵 𝐶◡𝑅𝑧 ↔ ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝐶))
20	15, 19	sylibd 147	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (𝐶◡𝑅sup(𝐵, 𝐴, ◡𝑅) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝐶))
21	13, 20	sylbid 148	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝐶))
22	21	expimpd 355	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ inf(𝐵, 𝐴, 𝑅)𝑅𝐶) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 𝑧𝑅𝐶))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 102   ↔ wb 103   ∈ wcel 1433  ∀wral 2348  ∃wrex 2349  Vcvv 2601   class class class wbr 3785  ^◡ccnv 4362  supcsup 6395  infcinf 6396

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 576  ax-in2 577  ax-io 662  ax-5 1376  ax-7 1377  ax-gen 1378  ax-ie1 1422  ax-ie2 1423  ax-8 1435  ax-10 1436  ax-11 1437  ax-i12 1438  ax-bndl 1439  ax-4 1440  ax-14 1445  ax-17 1459  ax-i9 1463  ax-ial 1467  ax-i5r 1468  ax-ext 2063  ax-sep 3896  ax-pow 3948  ax-pr 3964

This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3an 921  df-tru 1287  df-fal 1290  df-nf 1390  df-sb 1686  df-eu 1944  df-mo 1945  df-clab 2068  df-cleq 2074  df-clel 2077  df-nfc 2208  df-ral 2353  df-rex 2354  df-reu 2355  df-rmo 2356  df-rab 2357  df-v 2603  df-sbc 2816  df-un 2977  df-in 2979  df-ss 2986  df-pw 3384  df-sn 3404  df-pr 3405  df-op 3407  df-uni 3602  df-br 3786  df-opab 3840  df-cnv 4371  df-iota 4887  df-riota 5488  df-sup 6397  df-inf 6398

This theorem is referenced by:  infnlbti  6439  zssinfcl  10344