Theorem drsdirfi 16938

Description: Any finite number of elements in a directed set have a common upper bound. Here is where the nonemptiness constraint in df-drs 16929 first comes into play; without it we would need an additional constraint that X not be empty. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
drsbn0.b	|- B = ( Base ` K )
drsdirfi.l	|- .<_ = ( le ` K )

Assertion

Ref	Expression
drsdirfi	|- ( ( K e. Dirset /\ X C_ B /\ X e. Fin ) -> E. y e. B A. z e. X z .<_ y )

Distinct variable groups:   y, K, z   y, B, z   y, .<_ , z   y, X, z

Proof of Theorem drsdirfi

Dummy variables a b c are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		sseq1 3626	. . . . . 6 |- ( a = (/) -> ( a C_ B <-> (/) C_ B ) )
2	1	anbi2d 740	. . . . 5 |- ( a = (/) -> ( ( K e. Dirset /\ a C_ B ) <-> ( K e. Dirset /\ (/) C_ B ) ) )
3		raleq 3138	. . . . . 6 |- ( a = (/) -> ( A. z e. a z .<_ y <-> A. z e. (/) z .<_ y ) )
4	3	rexbidv 3052	. . . . 5 |- ( a = (/) -> ( E. y e. B A. z e. a z .<_ y <-> E. y e. B A. z e. (/) z .<_ y ) )
5	2, 4	imbi12d 334	. . . 4 |- ( a = (/) -> ( ( ( K e. Dirset /\ a C_ B ) -> E. y e. B A. z e. a z .<_ y ) <-> ( ( K e. Dirset /\ (/) C_ B ) -> E. y e. B A. z e. (/) z .<_ y ) ) )
6		sseq1 3626	. . . . . 6 |- ( a = b -> ( a C_ B <-> b C_ B ) )
7	6	anbi2d 740	. . . . 5 |- ( a = b -> ( ( K e. Dirset /\ a C_ B ) <-> ( K e. Dirset /\ b C_ B ) ) )
8		raleq 3138	. . . . . 6 |- ( a = b -> ( A. z e. a z .<_ y <-> A. z e. b z .<_ y ) )
9	8	rexbidv 3052	. . . . 5 |- ( a = b -> ( E. y e. B A. z e. a z .<_ y <-> E. y e. B A. z e. b z .<_ y ) )
10	7, 9	imbi12d 334	. . . 4 |- ( a = b -> ( ( ( K e. Dirset /\ a C_ B ) -> E. y e. B A. z e. a z .<_ y ) <-> ( ( K e. Dirset /\ b C_ B ) -> E. y e. B A. z e. b z .<_ y ) ) )
11		sseq1 3626	. . . . . 6 |- ( a = ( b u. { c } ) -> ( a C_ B <-> ( b u. { c } ) C_ B ) )
12	11	anbi2d 740	. . . . 5 |- ( a = ( b u. { c } ) -> ( ( K e. Dirset /\ a C_ B ) <-> ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) ) )
13		raleq 3138	. . . . . 6 |- ( a = ( b u. { c } ) -> ( A. z e. a z .<_ y <-> A. z e. ( b u. { c } ) z .<_ y ) )
14	13	rexbidv 3052	. . . . 5 |- ( a = ( b u. { c } ) -> ( E. y e. B A. z e. a z .<_ y <-> E. y e. B A. z e. ( b u. { c } ) z .<_ y ) )
15	12, 14	imbi12d 334	. . . 4 |- ( a = ( b u. { c } ) -> ( ( ( K e. Dirset /\ a C_ B ) -> E. y e. B A. z e. a z .<_ y ) <-> ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) -> E. y e. B A. z e. ( b u. { c } ) z .<_ y ) ) )
16		sseq1 3626	. . . . . 6 |- ( a = X -> ( a C_ B <-> X C_ B ) )
17	16	anbi2d 740	. . . . 5 |- ( a = X -> ( ( K e. Dirset /\ a C_ B ) <-> ( K e. Dirset /\ X C_ B ) ) )
18		raleq 3138	. . . . . 6 |- ( a = X -> ( A. z e. a z .<_ y <-> A. z e. X z .<_ y ) )
19	18	rexbidv 3052	. . . . 5 |- ( a = X -> ( E. y e. B A. z e. a z .<_ y <-> E. y e. B A. z e. X z .<_ y ) )
20	17, 19	imbi12d 334	. . . 4 |- ( a = X -> ( ( ( K e. Dirset /\ a C_ B ) -> E. y e. B A. z e. a z .<_ y ) <-> ( ( K e. Dirset /\ X C_ B ) -> E. y e. B A. z e. X z .<_ y ) ) )
21		drsbn0.b	. . . . . . 7 |- B = ( Base ` K )
22	21	drsbn0 16937	. . . . . 6 |- ( K e. Dirset -> B =/= (/) )
23		ral0 4076	. . . . . . . . 9 |- A. z e. (/) z .<_ y
24	23	jctr 565	. . . . . . . 8 |- ( y e. B -> ( y e. B /\ A. z e. (/) z .<_ y ) )
25	24	eximi 1762	. . . . . . 7 |- ( E. y y e. B -> E. y ( y e. B /\ A. z e. (/) z .<_ y ) )
26		n0 3931	. . . . . . 7 |- ( B =/= (/) <-> E. y y e. B )
27		df-rex 2918	. . . . . . 7 |- ( E. y e. B A. z e. (/) z .<_ y <-> E. y ( y e. B /\ A. z e. (/) z .<_ y ) )
28	25, 26, 27	3imtr4i 281	. . . . . 6 |- ( B =/= (/) -> E. y e. B A. z e. (/) z .<_ y )
29	22, 28	syl 17	. . . . 5 |- ( K e. Dirset -> E. y e. B A. z e. (/) z .<_ y )
30	29	adantr 481	. . . 4 |- ( ( K e. Dirset /\ (/) C_ B ) -> E. y e. B A. z e. (/) z .<_ y )
31		ssun1 3776	. . . . . . . . 9 |- b C_ ( b u. { c } )
32		sstr 3611	. . . . . . . . 9 |- ( ( b C_ ( b u. { c } ) /\ ( b u. { c } ) C_ B ) -> b C_ B )
33	31, 32	mpan 706	. . . . . . . 8 |- ( ( b u. { c } ) C_ B -> b C_ B )
34	33	anim2i 593	. . . . . . 7 |- ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) -> ( K e. Dirset /\ b C_ B ) )
35		breq2 4657	. . . . . . . . . 10 |- ( y = a -> ( z .<_ y <-> z .<_ a ) )
36	35	ralbidv 2986	. . . . . . . . 9 |- ( y = a -> ( A. z e. b z .<_ y <-> A. z e. b z .<_ a ) )
37	36	cbvrexv 3172	. . . . . . . 8 |- ( E. y e. B A. z e. b z .<_ y <-> E. a e. B A. z e. b z .<_ a )
38		simplrr 801	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ ( a e. B /\ A. z e. b z .<_ a ) ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) -> A. z e. b z .<_ a )
39		drsprs 16936	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( K e. Dirset -> K e. Preset )
40	39	ad5antr 770	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) /\ z e. b ) /\ z .<_ a ) -> K e. Preset )
41	33	ad2antlr 763	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) -> b C_ B )
42	41	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) -> b C_ B )
43	42	sselda 3603	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) /\ z e. b ) -> z e. B )
44	43	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) /\ z e. b ) /\ z .<_ a ) -> z e. B )
45		simp-4r 807	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) /\ z e. b ) /\ z .<_ a ) -> a e. B )
46		simprl 794	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) -> y e. B )
47	46	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) /\ z e. b ) /\ z .<_ a ) -> y e. B )
48		simpr 477	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) /\ z e. b ) /\ z .<_ a ) -> z .<_ a )
49		simprrl 804	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) -> a .<_ y )
50	49	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) /\ z e. b ) /\ z .<_ a ) -> a .<_ y )
51		drsdirfi.l	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- .<_ = ( le ` K )
52	21, 51	prstr 16933	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( K e. Preset /\ ( z e. B /\ a e. B /\ y e. B ) /\ ( z .<_ a /\ a .<_ y ) ) -> z .<_ y )
53	40, 44, 45, 47, 48, 50, 52	syl132anc 1344	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) /\ z e. b ) /\ z .<_ a ) -> z .<_ y )
54	53	ex 450	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) /\ z e. b ) -> ( z .<_ a -> z .<_ y ) )
55	54	ralimdva 2962	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ a e. B ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) -> ( A. z e. b z .<_ a -> A. z e. b z .<_ y ) )
56	55	adantlrr 757	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ ( a e. B /\ A. z e. b z .<_ a ) ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) -> ( A. z e. b z .<_ a -> A. z e. b z .<_ y ) )
57	38, 56	mpd 15	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ ( a e. B /\ A. z e. b z .<_ a ) ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) -> A. z e. b z .<_ y )
58		simprrr 805	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ ( a e. B /\ A. z e. b z .<_ a ) ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) -> c .<_ y )
59		vex 3203	. . . . . . . . . . . . 13 |- c e. _V
60		breq1 4656	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( z = c -> ( z .<_ y <-> c .<_ y ) )
61	59, 60	ralsn 4222	. . . . . . . . . . . 12 |- ( A. z e. { c } z .<_ y <-> c .<_ y )
62	58, 61	sylibr 224	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ ( a e. B /\ A. z e. b z .<_ a ) ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) -> A. z e. { c } z .<_ y )
63		ralun 3795	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( A. z e. b z .<_ y /\ A. z e. { c } z .<_ y ) -> A. z e. ( b u. { c } ) z .<_ y )
64	57, 62, 63	syl2anc 693	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ ( a e. B /\ A. z e. b z .<_ a ) ) /\ ( y e. B /\ ( a .<_ y /\ c .<_ y ) ) ) -> A. z e. ( b u. { c } ) z .<_ y )
65		simpll 790	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ ( a e. B /\ A. z e. b z .<_ a ) ) -> K e. Dirset )
66		simprl 794	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ ( a e. B /\ A. z e. b z .<_ a ) ) -> a e. B )
67		ssun2 3777	. . . . . . . . . . . . . 14 |- { c } C_ ( b u. { c } )
68		sstr 3611	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( { c } C_ ( b u. { c } ) /\ ( b u. { c } ) C_ B ) -> { c } C_ B )
69	67, 68	mpan 706	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( b u. { c } ) C_ B -> { c } C_ B )
70	59	snss 4316	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( c e. B <-> { c } C_ B )
71	69, 70	sylibr 224	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( b u. { c } ) C_ B -> c e. B )
72	71	ad2antlr 763	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ ( a e. B /\ A. z e. b z .<_ a ) ) -> c e. B )
73	21, 51	drsdir 16935	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( K e. Dirset /\ a e. B /\ c e. B ) -> E. y e. B ( a .<_ y /\ c .<_ y ) )
74	65, 66, 72, 73	syl3anc 1326	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ ( a e. B /\ A. z e. b z .<_ a ) ) -> E. y e. B ( a .<_ y /\ c .<_ y ) )
75	64, 74	reximddv 3018	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) /\ ( a e. B /\ A. z e. b z .<_ a ) ) -> E. y e. B A. z e. ( b u. { c } ) z .<_ y )
76	75	rexlimdvaa 3032	. . . . . . . 8 |- ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) -> ( E. a e. B A. z e. b z .<_ a -> E. y e. B A. z e. ( b u. { c } ) z .<_ y ) )
77	37, 76	syl5bi 232	. . . . . . 7 |- ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) -> ( E. y e. B A. z e. b z .<_ y -> E. y e. B A. z e. ( b u. { c } ) z .<_ y ) )
78	34, 77	embantd 59	. . . . . 6 |- ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) -> ( ( ( K e. Dirset /\ b C_ B ) -> E. y e. B A. z e. b z .<_ y ) -> E. y e. B A. z e. ( b u. { c } ) z .<_ y ) )
79	78	com12 32	. . . . 5 |- ( ( ( K e. Dirset /\ b C_ B ) -> E. y e. B A. z e. b z .<_ y ) -> ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) -> E. y e. B A. z e. ( b u. { c } ) z .<_ y ) )
80	79	a1i 11	. . . 4 |- ( b e. Fin -> ( ( ( K e. Dirset /\ b C_ B ) -> E. y e. B A. z e. b z .<_ y ) -> ( ( K e. Dirset /\ ( b u. { c } ) C_ B ) -> E. y e. B A. z e. ( b u. { c } ) z .<_ y ) ) )
81	5, 10, 15, 20, 30, 80	findcard2 8200	. . 3 |- ( X e. Fin -> ( ( K e. Dirset /\ X C_ B ) -> E. y e. B A. z e. X z .<_ y ) )
82	81	com12 32	. 2 |- ( ( K e. Dirset /\ X C_ B ) -> ( X e. Fin -> E. y e. B A. z e. X z .<_ y ) )
83	82	3impia 1261	1 |- ( ( K e. Dirset /\ X C_ B /\ X e. Fin ) -> E. y e. B A. z e. X z .<_ y )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 384   /\ w3a 1037   = wceq 1483   E.wex 1704   e. wcel 1990   =/= wne 2794   A.wral 2912   E.wrex 2913   u. cun 3572   C_ wss 3574   (/)c0 3915   {csn 4177   class class class wbr 4653   ` cfv 5888   Fincfn 7955   Basecbs 15857   lecple 15948   Preset cpreset 16926  Dirsetcdrs 16927

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-ral 2917  df-rex 2918  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-br 4654  df-opab 4713  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-om 7066  df-1o 7560  df-er 7742  df-en 7956  df-fin 7959  df-preset 16928  df-drs 16929

This theorem is referenced by:  isdrs2  16939  ipodrsfi  17163