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Theorem glbval

Description: Value of the greatest lower bound function of a poset. Out-of-domain arguments (those not satisfying S e. dom U ) are allowed for convenience, evaluating to the empty set on both sides of the equality. (Contributed by NM, 12-Sep-2011) (Revised by NM, 9-Sep-2018)

Ref Expression
Hypotheses glbval.b ⊢ B = Base K
glbval.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
glbval.g ⊢ G = glb ⁡ K
glbval.p ⊢ ψ ↔ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x
glbva.k ⊢ φ → K ∈ V
glbval.ss ⊢ φ → S ⊆ B
Assertion glbval ⊢ φ → G ⁡ S = ι x ∈ B | ψ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 glbval.b ⊢ B = Base K
2 glbval.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 glbval.g ⊢ G = glb ⁡ K
4 glbval.p ⊢ ψ ↔ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x
5 glbva.k ⊢ φ → K ∈ V
6 glbval.ss ⊢ φ → S ⊆ B
7 biid ⊢ ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↔ ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x
8 5 adantr ⊢ φ ∧ S ∈ dom ⁡ G → K ∈ V
9 1 2 3 7 8 glbfval ⊢ φ ∧ S ∈ dom ⁡ G → G = s ∈ 𝒫 B ⟼ ι x ∈ B | ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↾ s | ∃! x ∈ B ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x
10 9 fveq1d ⊢ φ ∧ S ∈ dom ⁡ G → G ⁡ S = s ∈ 𝒫 B ⟼ ι x ∈ B | ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↾ s | ∃! x ∈ B ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ⁡ S
11 simpr ⊢ φ ∧ S ∈ dom ⁡ G → S ∈ dom ⁡ G
12 1 2 3 4 8 11 glbeu ⊢ φ ∧ S ∈ dom ⁡ G → ∃! x ∈ B ψ
13 raleq ⊢ s = S → ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ↔ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y
14 raleq ⊢ s = S → ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y ↔ ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y
15 14 imbi1d ⊢ s = S → ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↔ ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x
16 15 ralbidv ⊢ s = S → ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↔ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x
17 13 16 anbi12d ⊢ s = S → ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↔ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x
18 17 4 bitr4di ⊢ s = S → ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↔ ψ
19 18 reubidv ⊢ s = S → ∃! x ∈ B ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↔ ∃! x ∈ B ψ
20 11 12 19 elabd ⊢ φ ∧ S ∈ dom ⁡ G → S ∈ s | ∃! x ∈ B ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x
21 20 fvresd ⊢ φ ∧ S ∈ dom ⁡ G → s ∈ 𝒫 B ⟼ ι x ∈ B | ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↾ s | ∃! x ∈ B ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ⁡ S = s ∈ 𝒫 B ⟼ ι x ∈ B | ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ⁡ S
22 6 adantr ⊢ φ ∧ S ∈ dom ⁡ G → S ⊆ B
23 1 fvexi ⊢ B ∈ V
24 23 elpw2 ⊢ S ∈ 𝒫 B ↔ S ⊆ B
25 22 24 sylibr ⊢ φ ∧ S ∈ dom ⁡ G → S ∈ 𝒫 B
26 18 riotabidv ⊢ s = S → ι x ∈ B | ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x = ι x ∈ B | ψ
27 eqid ⊢ s ∈ 𝒫 B ⟼ ι x ∈ B | ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x = s ∈ 𝒫 B ⟼ ι x ∈ B | ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x
28 riotaex ⊢ ι x ∈ B | ψ ∈ V
29 26 27 28 fvmpt ⊢ S ∈ 𝒫 B → s ∈ 𝒫 B ⟼ ι x ∈ B | ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ⁡ S = ι x ∈ B | ψ
30 25 29 syl ⊢ φ ∧ S ∈ dom ⁡ G → s ∈ 𝒫 B ⟼ ι x ∈ B | ∀ y ∈ s x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ⁡ S = ι x ∈ B | ψ
31 10 21 30 3eqtrd ⊢ φ ∧ S ∈ dom ⁡ G → G ⁡ S = ι x ∈ B | ψ
32 ndmfv ⊢ ¬ S ∈ dom ⁡ G → G ⁡ S = ∅
33 32 adantl ⊢ φ ∧ ¬ S ∈ dom ⁡ G → G ⁡ S = ∅
34 1 2 3 4 5 glbeldm ⊢ φ → S ∈ dom ⁡ G ↔ S ⊆ B ∧ ∃! x ∈ B ψ
35 34 biimprd ⊢ φ → S ⊆ B ∧ ∃! x ∈ B ψ → S ∈ dom ⁡ G
36 6 35 mpand ⊢ φ → ∃! x ∈ B ψ → S ∈ dom ⁡ G
37 36 con3dimp ⊢ φ ∧ ¬ S ∈ dom ⁡ G → ¬ ∃! x ∈ B ψ
38 riotaund ⊢ ¬ ∃! x ∈ B ψ → ι x ∈ B | ψ = ∅
39 37 38 syl ⊢ φ ∧ ¬ S ∈ dom ⁡ G → ι x ∈ B | ψ = ∅
40 33 39 eqtr4d ⊢ φ ∧ ¬ S ∈ dom ⁡ G → G ⁡ S = ι x ∈ B | ψ
41 31 40 pm2.61dan ⊢ φ → G ⁡ S = ι x ∈ B | ψ