Metamath Proof Explorer


Theorem nosupbnd1

Description: Bounding law from below for the surreal supremum. Proposition 4.2 of Lipparini p. 6. (Contributed by Scott Fenton, 6-Dec-2021)

Ref Expression
Hypothesis nosupbnd1.1 S=ifxAyA¬x<syιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜gy|uAydomuvA¬v<suusucy=vsucyιx|uAgdomuvA¬v<suusucg=vsucgug=x
Assertion nosupbnd1 ANoAVUAUdomS<sS

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nosupbnd1.1 S=ifxAyA¬x<syιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜gy|uAydomuvA¬v<suusucy=vsucyιx|uAgdomuvA¬v<suusucg=vsucgug=x
2 simpr3 xAyA¬x<syANoAVUAUA
3 nfv xANoAVUA
4 nfcv _xA
5 nfriota1 _xιxA|yA¬x<sy
6 nfcv _x<s
7 nfcv _xy
8 5 6 7 nfbr xιxA|yA¬x<sy<sy
9 8 nfn x¬ιxA|yA¬x<sy<sy
10 4 9 nfralw xyA¬ιxA|yA¬x<sy<sy
11 3 10 nfim xANoAVUAyA¬ιxA|yA¬x<sy<sy
12 simpl xAyA¬x<syANoAVUAxAyA¬x<sy
13 rspe xAyA¬x<syxAyA¬x<sy
14 13 adantr xAyA¬x<syANoAVUAxAyA¬x<sy
15 nomaxmo ANo*xAyA¬x<sy
16 15 3ad2ant1 ANoAVUA*xAyA¬x<sy
17 16 adantl xAyA¬x<syANoAVUA*xAyA¬x<sy
18 reu5 ∃!xAyA¬x<syxAyA¬x<sy*xAyA¬x<sy
19 14 17 18 sylanbrc xAyA¬x<syANoAVUA∃!xAyA¬x<sy
20 riota1 ∃!xAyA¬x<syxAyA¬x<syιxA|yA¬x<sy=x
21 19 20 syl xAyA¬x<syANoAVUAxAyA¬x<syιxA|yA¬x<sy=x
22 12 21 mpbid xAyA¬x<syANoAVUAιxA|yA¬x<sy=x
23 simplr xAyA¬x<syANoAVUAyA¬x<sy
24 nfra1 yyA¬x<sy
25 nfcv _yA
26 24 25 nfriota _yιxA|yA¬x<sy
27 nfcv _yx
28 26 27 nfeq yιxA|yA¬x<sy=x
29 breq1 ιxA|yA¬x<sy=xιxA|yA¬x<sy<syx<sy
30 29 notbid ιxA|yA¬x<sy=x¬ιxA|yA¬x<sy<sy¬x<sy
31 28 30 ralbid ιxA|yA¬x<sy=xyA¬ιxA|yA¬x<sy<syyA¬x<sy
32 31 biimprd ιxA|yA¬x<sy=xyA¬x<syyA¬ιxA|yA¬x<sy<sy
33 22 23 32 sylc xAyA¬x<syANoAVUAyA¬ιxA|yA¬x<sy<sy
34 33 exp31 xAyA¬x<syANoAVUAyA¬ιxA|yA¬x<sy<sy
35 11 34 rexlimi xAyA¬x<syANoAVUAyA¬ιxA|yA¬x<sy<sy
36 35 imp xAyA¬x<syANoAVUAyA¬ιxA|yA¬x<sy<sy
37 nfcv _y<s
38 nfcv _yU
39 26 37 38 nfbr yιxA|yA¬x<sy<sU
40 39 nfn y¬ιxA|yA¬x<sy<sU
41 breq2 y=UιxA|yA¬x<sy<syιxA|yA¬x<sy<sU
42 41 notbid y=U¬ιxA|yA¬x<sy<sy¬ιxA|yA¬x<sy<sU
43 40 42 rspc UAyA¬ιxA|yA¬x<sy<sy¬ιxA|yA¬x<sy<sU
44 2 36 43 sylc xAyA¬x<syANoAVUA¬ιxA|yA¬x<sy<sU
45 simpr1 xAyA¬x<syANoAVUAANo
46 simpl xAyA¬x<syANoAVUAxAyA¬x<sy
47 16 adantl xAyA¬x<syANoAVUA*xAyA¬x<sy
48 46 47 18 sylanbrc xAyA¬x<syANoAVUA∃!xAyA¬x<sy
49 riotacl ∃!xAyA¬x<syιxA|yA¬x<syA
50 48 49 syl xAyA¬x<syANoAVUAιxA|yA¬x<syA
51 45 50 sseldd xAyA¬x<syANoAVUAιxA|yA¬x<syNo
52 nofun ιxA|yA¬x<syNoFunιxA|yA¬x<sy
53 funrel FunιxA|yA¬x<syRelιxA|yA¬x<sy
54 51 52 53 3syl xAyA¬x<syANoAVUARelιxA|yA¬x<sy
55 sssucid domιxA|yA¬x<sysucdomιxA|yA¬x<sy
56 relssres RelιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sysucdomιxA|yA¬x<syιxA|yA¬x<sysucdomιxA|yA¬x<sy=ιxA|yA¬x<sy
57 54 55 56 sylancl xAyA¬x<syANoAVUAιxA|yA¬x<sysucdomιxA|yA¬x<sy=ιxA|yA¬x<sy
58 57 breq1d xAyA¬x<syANoAVUAιxA|yA¬x<sysucdomιxA|yA¬x<sy<sUsucdomιxA|yA¬x<syιxA|yA¬x<sy<sUsucdomιxA|yA¬x<sy
59 45 2 sseldd xAyA¬x<syANoAVUAUNo
60 nodmon ιxA|yA¬x<syNodomιxA|yA¬x<syOn
61 51 60 syl xAyA¬x<syANoAVUAdomιxA|yA¬x<syOn
62 onsucb domιxA|yA¬x<syOnsucdomιxA|yA¬x<syOn
63 61 62 sylib xAyA¬x<syANoAVUAsucdomιxA|yA¬x<syOn
64 sltres ιxA|yA¬x<syNoUNosucdomιxA|yA¬x<syOnιxA|yA¬x<sysucdomιxA|yA¬x<sy<sUsucdomιxA|yA¬x<syιxA|yA¬x<sy<sU
65 51 59 63 64 syl3anc xAyA¬x<syANoAVUAιxA|yA¬x<sysucdomιxA|yA¬x<sy<sUsucdomιxA|yA¬x<syιxA|yA¬x<sy<sU
66 58 65 sylbird xAyA¬x<syANoAVUAιxA|yA¬x<sy<sUsucdomιxA|yA¬x<syιxA|yA¬x<sy<sU
67 44 66 mtod xAyA¬x<syANoAVUA¬ιxA|yA¬x<sy<sUsucdomιxA|yA¬x<sy
68 noextendgt ιxA|yA¬x<syNoιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
69 51 68 syl xAyA¬x<syANoAVUAιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
70 noreson UNosucdomιxA|yA¬x<syOnUsucdomιxA|yA¬x<syNo
71 59 63 70 syl2anc xAyA¬x<syANoAVUAUsucdomιxA|yA¬x<syNo
72 2on 2𝑜On
73 72 elexi 2𝑜V
74 73 prid2 2𝑜1𝑜2𝑜
75 74 noextend ιxA|yA¬x<syNoιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜No
76 51 75 syl xAyA¬x<syANoAVUAιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜No
77 sltso <sOrNo
78 sotr2 <sOrNoUsucdomιxA|yA¬x<syNoιxA|yA¬x<syNoιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜No¬ιxA|yA¬x<sy<sUsucdomιxA|yA¬x<syιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜UsucdomιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
79 77 78 mpan UsucdomιxA|yA¬x<syNoιxA|yA¬x<syNoιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜No¬ιxA|yA¬x<sy<sUsucdomιxA|yA¬x<syιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜UsucdomιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
80 71 51 76 79 syl3anc xAyA¬x<syANoAVUA¬ιxA|yA¬x<sy<sUsucdomιxA|yA¬x<syιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜UsucdomιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
81 67 69 80 mp2and xAyA¬x<syANoAVUAUsucdomιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
82 iftrue xAyA¬x<syifxAyA¬x<syιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜gy|uAydomuvA¬v<suusucy=vsucyιx|uAgdomuvA¬v<suusucg=vsucgug=x=ιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
83 1 82 eqtrid xAyA¬x<syS=ιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
84 83 dmeqd xAyA¬x<sydomS=domιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
85 73 dmsnop domdomιxA|yA¬x<sy2𝑜=domιxA|yA¬x<sy
86 85 uneq2i domιxA|yA¬x<sydomdomιxA|yA¬x<sy2𝑜=domιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy
87 dmun domιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜=domιxA|yA¬x<sydomdomιxA|yA¬x<sy2𝑜
88 df-suc sucdomιxA|yA¬x<sy=domιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy
89 86 87 88 3eqtr4i domιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜=sucdomιxA|yA¬x<sy
90 84 89 eqtrdi xAyA¬x<sydomS=sucdomιxA|yA¬x<sy
91 90 adantr xAyA¬x<syANoAVUAdomS=sucdomιxA|yA¬x<sy
92 91 reseq2d xAyA¬x<syANoAVUAUdomS=UsucdomιxA|yA¬x<sy
93 83 adantr xAyA¬x<syANoAVUAS=ιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
94 81 92 93 3brtr4d xAyA¬x<syANoAVUAUdomS<sS
95 simpl ¬xAyA¬x<syANoAVUA¬xAyA¬x<sy
96 simpr1 ¬xAyA¬x<syANoAVUAANo
97 simpr2 ¬xAyA¬x<syANoAVUAAV
98 simpr3 ¬xAyA¬x<syANoAVUAUA
99 1 nosupbnd1lem6 ¬xAyA¬x<syANoAVUAUdomS<sS
100 95 96 97 98 99 syl121anc ¬xAyA¬x<syANoAVUAUdomS<sS
101 94 100 pm2.61ian ANoAVUAUdomS<sS