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Theorem fimaxre

Description: A finite set of real numbers has a maximum. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009) (Proof shortened by Steven Nguyen, 3-Jun-2023)

Ref Expression
Assertion fimaxre ⊢ A ⊆ ℝ ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ → ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A y ≤ x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ltso ⊢ < Or ℝ
2 soss ⊢ A ⊆ ℝ → < Or ℝ → < Or A
3 1 2 mpi ⊢ A ⊆ ℝ → < Or A
4 fimaxg ⊢ < Or A ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ → ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A x ≠ y → y < x
5 3 4 syl3an1 ⊢ A ⊆ ℝ ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ → ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A x ≠ y → y < x
6 ssel2 ⊢ A ⊆ ℝ ∧ y ∈ A → y ∈ ℝ
7 6 adantrl ⊢ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → y ∈ ℝ
8 ssel2 ⊢ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ A → x ∈ ℝ
9 8 adantrr ⊢ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → x ∈ ℝ
10 7 9 leloed ⊢ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → y ≤ x ↔ y < x ∨ y = x
11 orcom ⊢ x = y ∨ y < x ↔ y < x ∨ x = y
12 equcom ⊢ x = y ↔ y = x
13 12 orbi2i ⊢ y < x ∨ x = y ↔ y < x ∨ y = x
14 11 13 bitri ⊢ x = y ∨ y < x ↔ y < x ∨ y = x
15 14 a1i ⊢ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → x = y ∨ y < x ↔ y < x ∨ y = x
16 neor ⊢ x = y ∨ y < x ↔ x ≠ y → y < x
17 16 a1i ⊢ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → x = y ∨ y < x ↔ x ≠ y → y < x
18 10 15 17 3bitr2d ⊢ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → y ≤ x ↔ x ≠ y → y < x
19 18 biimprd ⊢ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → x ≠ y → y < x → y ≤ x
20 19 anassrs ⊢ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → x ≠ y → y < x → y ≤ x
21 20 ralimdva ⊢ A ⊆ ℝ ∧ x ∈ A → ∀ y ∈ A x ≠ y → y < x → ∀ y ∈ A y ≤ x
22 21 reximdva ⊢ A ⊆ ℝ → ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A x ≠ y → y < x → ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A y ≤ x
23 22 3ad2ant1 ⊢ A ⊆ ℝ ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ → ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A x ≠ y → y < x → ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A y ≤ x
24 5 23 mpd ⊢ A ⊆ ℝ ∧ A ∈ Fin ∧ A ≠ ∅ → ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A y ≤ x