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Theorem lubeldm

Description: Member of the domain of the least upper bound function of a poset. (Contributed by NM, 7-Sep-2018)

Ref Expression
Hypotheses lubeldm.b ⊢ B = Base K
lubeldm.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
lubeldm.u ⊢ U = lub ⁡ K
lubeldm.p ⊢ ψ ↔ ∀ y ∈ S y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z
lubeldm.k ⊢ φ → K ∈ V
Assertion lubeldm ⊢ φ → S ∈ dom ⁡ U ↔ S ⊆ B ∧ ∃! x ∈ B ψ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lubeldm.b ⊢ B = Base K
2 lubeldm.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 lubeldm.u ⊢ U = lub ⁡ K
4 lubeldm.p ⊢ ψ ↔ ∀ y ∈ S y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z
5 lubeldm.k ⊢ φ → K ∈ V
6 biid ⊢ ∀ y ∈ s y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z ↔ ∀ y ∈ s y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z
7 1 2 3 6 5 lubdm ⊢ φ → dom ⁡ U = s ∈ 𝒫 B | ∃! x ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z
8 7 eleq2d ⊢ φ → S ∈ dom ⁡ U ↔ S ∈ s ∈ 𝒫 B | ∃! x ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z
9 raleq ⊢ s = S → ∀ y ∈ s y ≤ ˙ x ↔ ∀ y ∈ S y ≤ ˙ x
10 raleq ⊢ s = S → ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z ↔ ∀ y ∈ S y ≤ ˙ z
11 10 imbi1d ⊢ s = S → ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z ↔ ∀ y ∈ S y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z
12 11 ralbidv ⊢ s = S → ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z ↔ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z
13 9 12 anbi12d ⊢ s = S → ∀ y ∈ s y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z ↔ ∀ y ∈ S y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z
14 13 reubidv ⊢ s = S → ∃! x ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z ↔ ∃! x ∈ B ∀ y ∈ S y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z
15 4 reubii ⊢ ∃! x ∈ B ψ ↔ ∃! x ∈ B ∀ y ∈ S y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z
16 14 15 bitr4di ⊢ s = S → ∃! x ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z ↔ ∃! x ∈ B ψ
17 16 elrab ⊢ S ∈ s ∈ 𝒫 B | ∃! x ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z ↔ S ∈ 𝒫 B ∧ ∃! x ∈ B ψ
18 1 fvexi ⊢ B ∈ V
19 18 elpw2 ⊢ S ∈ 𝒫 B ↔ S ⊆ B
20 19 anbi1i ⊢ S ∈ 𝒫 B ∧ ∃! x ∈ B ψ ↔ S ⊆ B ∧ ∃! x ∈ B ψ
21 17 20 bitri ⊢ S ∈ s ∈ 𝒫 B | ∃! x ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ x ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ s y ≤ ˙ z → x ≤ ˙ z ↔ S ⊆ B ∧ ∃! x ∈ B ψ
22 8 21 bitrdi ⊢ φ → S ∈ dom ⁡ U ↔ S ⊆ B ∧ ∃! x ∈ B ψ