Metamath Proof Explorer


Theorem lublecllem

Description: Lemma for lublecl and lubid . (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 lublecllem ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w ↔ x = X

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 breq1 ⊢ y = z → y ≤ ˙ X ↔ z ≤ ˙ X
7 6 ralrab ⊢ ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ↔ ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x
8 6 ralrab ⊢ ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w ↔ ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w
9 8 imbi1i ⊢ ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w ↔ ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
10 9 ralbii ⊢ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w ↔ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
11 7 10 anbi12i ⊢ ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w ↔ ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
12 1 2 posref ⊢ K ∈ Poset ∧ X ∈ B → X ≤ ˙ X
13 4 5 12 syl2anc ⊢ φ → X ≤ ˙ X
14 breq1 ⊢ z = X → z ≤ ˙ X ↔ X ≤ ˙ X
15 breq1 ⊢ z = X → z ≤ ˙ x ↔ X ≤ ˙ x
16 14 15 imbi12d ⊢ z = X → z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x ↔ X ≤ ˙ X → X ≤ ˙ x
17 16 rspcva ⊢ X ∈ B ∧ ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x → X ≤ ˙ X → X ≤ ˙ x
18 13 17 syl5com ⊢ φ → X ∈ B ∧ ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x → X ≤ ˙ x
19 5 18 mpand ⊢ φ → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x → X ≤ ˙ x
20 19 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x → X ≤ ˙ x
21 idd ⊢ z ∈ B → z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ X
22 21 rgen ⊢ ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ X
23 breq2 ⊢ w = X → z ≤ ˙ w ↔ z ≤ ˙ X
24 23 imbi2d ⊢ w = X → z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w ↔ z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ X
25 24 ralbidv ⊢ w = X → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w ↔ ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ X
26 breq2 ⊢ w = X → x ≤ ˙ w ↔ x ≤ ˙ X
27 25 26 imbi12d ⊢ w = X → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w ↔ ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ X → x ≤ ˙ X
28 27 rspcv ⊢ X ∈ B → ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ X → x ≤ ˙ X
29 5 28 syl ⊢ φ → ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ X → x ≤ ˙ X
30 22 29 mpii ⊢ φ → ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w → x ≤ ˙ X
31 30 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w → x ≤ ˙ X
32 4 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → K ∈ Poset
33 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ B → x ∈ B
34 5 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B → X ∈ B
35 1 2 posasymb ⊢ K ∈ Poset ∧ x ∈ B ∧ X ∈ B → x ≤ ˙ X ∧ X ≤ ˙ x ↔ x = X
36 32 33 34 35 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ B → x ≤ ˙ X ∧ X ≤ ˙ x ↔ x = X
37 36 biimpd ⊢ φ ∧ x ∈ B → x ≤ ˙ X ∧ X ≤ ˙ x → x = X
38 37 ancomsd ⊢ φ ∧ x ∈ B → X ≤ ˙ x ∧ x ≤ ˙ X → x = X
39 20 31 38 syl2and ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w → x = X
40 breq2 ⊢ x = X → z ≤ ˙ x ↔ z ≤ ˙ X
41 40 biimprd ⊢ x = X → z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x
42 41 ralrimivw ⊢ x = X → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x
43 42 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ x = X → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x
44 5 adantr ⊢ φ ∧ x = X → X ∈ B
45 breq1 ⊢ z = X → z ≤ ˙ w ↔ X ≤ ˙ w
46 14 45 imbi12d ⊢ z = X → z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w ↔ X ≤ ˙ X → X ≤ ˙ w
47 46 rspcva ⊢ X ∈ B ∧ ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → X ≤ ˙ X → X ≤ ˙ w
48 pm5.5 ⊢ X ≤ ˙ X → X ≤ ˙ X → X ≤ ˙ w ↔ X ≤ ˙ w
49 13 48 syl ⊢ φ → X ≤ ˙ X → X ≤ ˙ w ↔ X ≤ ˙ w
50 breq1 ⊢ x = X → x ≤ ˙ w ↔ X ≤ ˙ w
51 50 bicomd ⊢ x = X → X ≤ ˙ w ↔ x ≤ ˙ w
52 49 51 sylan9bb ⊢ φ ∧ x = X → X ≤ ˙ X → X ≤ ˙ w ↔ x ≤ ˙ w
53 47 52 imbitrid ⊢ φ ∧ x = X → X ∈ B ∧ ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
54 44 53 mpand ⊢ φ ∧ x = X → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
55 54 ralrimivw ⊢ φ ∧ x = X → ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
56 55 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ x = X → ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
57 43 56 jca ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ x = X → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
58 57 ex ⊢ φ ∧ x ∈ B → x = X → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
59 39 58 impbid ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ B z ≤ ˙ X → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w ↔ x = X
60 11 59 bitrid ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ x ∧ ∀ w ∈ B ∀ z ∈ y ∈ B | y ≤ ˙ X z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w ↔ x = X