Metamath Proof Explorer


Theorem lublecl

Description: The set of all elements less than a given element has an LUB. (Contributed by NM, 8-Sep-2018)

Ref Expression
Hypotheses lublecl.b ⊢ B = Base K
lublecl.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
lublecl.u ⊢ U = lub ⁡ K
lublecl.k ⊢ φ → K ∈ Poset
lublecl.x ⊢ φ → X ∈ B
Assertion lublecl ⊢ φ → y ∈ B | y ≤ ˙ X ∈ dom ⁡ U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lublecl.b ⊢ B = Base K
2 lublecl.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 lublecl.u ⊢ U = lub ⁡ K
4 lublecl.k ⊢ φ → K ∈ Poset
5 lublecl.x ⊢ φ → X ∈ B
6 ssrab2 ⊢ y ∈ B | y ≤ ˙ X ⊆ B
7 6 a1i ⊢ φ → y ∈ B | y ≤ ˙ X ⊆ B
8 1 2 3 4 5 lublecllem ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w ↔ x = X
9 8 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w ↔ x = X
10 reu6i ⊢ X ∈ B ∧ ∀ x ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w ↔ x = X → ∃! x ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
11 5 9 10 syl2anc ⊢ φ → ∃! x ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
12 biid ⊢ ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w ↔ ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
13 1 2 3 12 4 lubeldm ⊢ φ → y ∈ B | y ≤ ˙ X ∈ dom ⁡ U ↔ y ∈ B | y ≤ ˙ X ⊆ B ∧ ∃! x ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
14 7 11 13 mpbir2and ⊢ φ → y ∈ B | y ≤ ˙ X ∈ dom ⁡ U