Metamath Proof Explorer


Theorem nosupbnd2

Description: Bounding law from above for the surreal supremum. Proposition 4.3 of Lipparini p. 6. (Contributed by Scott Fenton, 6-Dec-2021)

Ref Expression
Hypothesis nosupbnd2.1 S=ifxAyA¬x<syιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜gy|uAydomuvA¬v<suusucy=vsucyιx|uAgdomuvA¬v<suusucg=vsucgug=x
Assertion nosupbnd2 ANoAVZNoaAa<sZ¬ZdomS<sS

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nosupbnd2.1 S=ifxAyA¬x<syιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜gy|uAydomuvA¬v<suusucy=vsucyιx|uAgdomuvA¬v<suusucg=vsucgug=x
2 nfv xANoAVZNoaAa<sZ
3 nfcv _xZ
4 nfre1 xxAyA¬x<sy
5 nfriota1 _xιxA|yA¬x<sy
6 5 nfdm _xdomιxA|yA¬x<sy
7 nfcv _x2𝑜
8 6 7 nfop _xdomιxA|yA¬x<sy2𝑜
9 8 nfsn _xdomιxA|yA¬x<sy2𝑜
10 5 9 nfun _xιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
11 nfcv _xy|uAydomuvA¬v<suusucy=vsucy
12 nfiota1 _xιx|uAgdomuvA¬v<suusucg=vsucgug=x
13 11 12 nfmpt _xgy|uAydomuvA¬v<suusucy=vsucyιx|uAgdomuvA¬v<suusucg=vsucgug=x
14 4 10 13 nfif _xifxAyA¬x<syιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜gy|uAydomuvA¬v<suusucy=vsucyιx|uAgdomuvA¬v<suusucg=vsucgug=x
15 1 14 nfcxfr _xS
16 15 nfdm _xdomS
17 3 16 nfres _xZdomS
18 nfcv _x<s
19 17 18 15 nfbr xZdomS<sS
20 19 nfn x¬ZdomS<sS
21 2 20 nfim xANoAVZNoaAa<sZ¬ZdomS<sS
22 simpl xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZxAyA¬x<sy
23 rspe xAyA¬x<syxAyA¬x<sy
24 23 adantr xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZxAyA¬x<sy
25 nomaxmo ANo*xAyA¬x<sy
26 25 3ad2ant1 ANoAVZNo*xAyA¬x<sy
27 26 ad2antrl xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZ*xAyA¬x<sy
28 reu5 ∃!xAyA¬x<syxAyA¬x<sy*xAyA¬x<sy
29 24 27 28 sylanbrc xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZ∃!xAyA¬x<sy
30 riota1 ∃!xAyA¬x<syxAyA¬x<syιxA|yA¬x<sy=x
31 29 30 syl xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZxAyA¬x<syιxA|yA¬x<sy=x
32 22 31 mpbid xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZιxA|yA¬x<sy=x
33 nosupbnd2lem1 xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZ¬Zsucdomx<sxdomx2𝑜
34 33 3expb xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZ¬Zsucdomx<sxdomx2𝑜
35 dmeq ιxA|yA¬x<sy=xdomιxA|yA¬x<sy=domx
36 suceq domιxA|yA¬x<sy=domxsucdomιxA|yA¬x<sy=sucdomx
37 35 36 syl ιxA|yA¬x<sy=xsucdomιxA|yA¬x<sy=sucdomx
38 37 reseq2d ιxA|yA¬x<sy=xZsucdomιxA|yA¬x<sy=Zsucdomx
39 id ιxA|yA¬x<sy=xιxA|yA¬x<sy=x
40 35 opeq1d ιxA|yA¬x<sy=xdomιxA|yA¬x<sy2𝑜=domx2𝑜
41 40 sneqd ιxA|yA¬x<sy=xdomιxA|yA¬x<sy2𝑜=domx2𝑜
42 39 41 uneq12d ιxA|yA¬x<sy=xιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜=xdomx2𝑜
43 38 42 breq12d ιxA|yA¬x<sy=xZsucdomιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜Zsucdomx<sxdomx2𝑜
44 43 notbid ιxA|yA¬x<sy=x¬ZsucdomιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜¬Zsucdomx<sxdomx2𝑜
45 34 44 syl5ibrcom xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZιxA|yA¬x<sy=x¬ZsucdomιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
46 32 45 mpd xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZ¬ZsucdomιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
47 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
48 1 47 eqtrid xAyA¬x<syS=ιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
49 23 48 syl xAyA¬x<syS=ιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
50 49 dmeqd xAyA¬x<sydomS=domιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
51 2on 2𝑜On
52 51 elexi 2𝑜V
53 52 dmsnop domdomιxA|yA¬x<sy2𝑜=domιxA|yA¬x<sy
54 53 uneq2i domιxA|yA¬x<sydomdomιxA|yA¬x<sy2𝑜=domιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy
55 dmun domιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜=domιxA|yA¬x<sydomdomιxA|yA¬x<sy2𝑜
56 df-suc sucdomιxA|yA¬x<sy=domιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy
57 54 55 56 3eqtr4i domιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜=sucdomιxA|yA¬x<sy
58 50 57 eqtrdi xAyA¬x<sydomS=sucdomιxA|yA¬x<sy
59 58 reseq2d xAyA¬x<syZdomS=ZsucdomιxA|yA¬x<sy
60 59 adantr xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZZdomS=ZsucdomιxA|yA¬x<sy
61 49 adantr xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZS=ιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
62 60 61 breq12d xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZZdomS<sSZsucdomιxA|yA¬x<sy<sιxA|yA¬x<sydomιxA|yA¬x<sy2𝑜
63 46 62 mtbird xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZ¬ZdomS<sS
64 63 exp31 xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZ¬ZdomS<sS
65 21 64 rexlimi xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZ¬ZdomS<sS
66 65 imp xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZ¬ZdomS<sS
67 1 nosupno ANoAVSNo
68 67 3adant3 ANoAVZNoSNo
69 68 ad2antrl ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZSNo
70 nodmon SNodomSOn
71 69 70 syl ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZdomSOn
72 noreson SNodomSOnSdomSNo
73 69 71 72 syl2anc ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZSdomSNo
74 simprl3 ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZZNo
75 noreson ZNodomSOnZdomSNo
76 74 71 75 syl2anc ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZZdomSNo
77 dmres domSdomS=domSdomS
78 inss2 domSdomSdomS
79 77 78 eqsstri domSdomSdomS
80 79 a1i ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZdomSdomSdomS
81 dmres domZdomS=domSdomZ
82 inss1 domSdomZdomS
83 81 82 eqsstri domZdomSdomS
84 83 a1i ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZdomZdomSdomS
85 1 nosupdm ¬xAyA¬x<sydomS=g|pAgdompqA¬q<sppsucg=qsucg
86 85 eqabrd ¬xAyA¬x<sygdomSpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucg
87 86 adantr ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomSpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucg
88 simprl ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgpA
89 simplrr ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgaAa<sZ
90 breq1 a=pa<sZp<sZ
91 90 rspcv pAaAa<sZp<sZ
92 88 89 91 sylc ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgp<sZ
93 simprl1 ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZANo
94 93 adantr ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgANo
95 94 88 sseldd ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgpNo
96 74 adantr ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgZNo
97 sltso <sOrNo
98 soasym <sOrNopNoZNop<sZ¬Z<sp
99 97 98 mpan pNoZNop<sZ¬Z<sp
100 95 96 99 syl2anc ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgp<sZ¬Z<sp
101 92 100 mpd ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucg¬Z<sp
102 nodmon pNodompOn
103 95 102 syl ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgdompOn
104 simprrl ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucggdomp
105 onelon dompOngdompgOn
106 103 104 105 syl2anc ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucggOn
107 onsucb gOnsucgOn
108 106 107 sylib ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgsucgOn
109 sltres ZNopNosucgOnZsucg<spsucgZ<sp
110 96 95 108 109 syl3anc ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgZsucg<spsucgZ<sp
111 101 110 mtod ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucg¬Zsucg<spsucg
112 simpll ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucg¬xAyA¬x<sy
113 simprl2 ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZAV
114 93 113 jca ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZANoAV
115 114 adantr ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgANoAV
116 simprrr ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgqA¬q<sppsucg=qsucg
117 breq1 v=qv<spq<sp
118 117 notbid v=q¬v<sp¬q<sp
119 reseq1 v=qvsucg=qsucg
120 119 eqeq2d v=qpsucg=vsucgpsucg=qsucg
121 118 120 imbi12d v=q¬v<sppsucg=vsucg¬q<sppsucg=qsucg
122 121 cbvralvw vA¬v<sppsucg=vsucgqA¬q<sppsucg=qsucg
123 116 122 sylibr ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgvA¬v<sppsucg=vsucg
124 1 nosupres ¬xAyA¬x<syANoAVpAgdompvA¬v<sppsucg=vsucgSsucg=psucg
125 112 115 88 104 123 124 syl113anc ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgSsucg=psucg
126 125 breq2d ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucgZsucg<sSsucgZsucg<spsucg
127 111 126 mtbird ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucg¬Zsucg<sSsucg
128 127 rexlimdvaa ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZpAgdompqA¬q<sppsucg=qsucg¬Zsucg<sSsucg
129 87 128 sylbid ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomS¬Zsucg<sSsucg
130 129 imp ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomS¬Zsucg<sSsucg
131 69 adantr ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomSSNo
132 nodmord SNoOrddomS
133 131 132 syl ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomSOrddomS
134 simpr ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomSgdomS
135 ordsucss OrddomSgdomSsucgdomS
136 133 134 135 sylc ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomSsucgdomS
137 136 resabs1d ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomSZdomSsucg=Zsucg
138 136 resabs1d ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomSSdomSsucg=Ssucg
139 137 138 breq12d ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomSZdomSsucg<sSdomSsucgZsucg<sSsucg
140 130 139 mtbird ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomS¬ZdomSsucg<sSdomSsucg
141 140 ralrimiva ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZgdomS¬ZdomSsucg<sSdomSsucg
142 noresle SdomSNoZdomSNodomSdomSdomSdomZdomSdomSgdomS¬ZdomSsucg<sSdomSsucg¬ZdomS<sSdomS
143 73 76 80 84 141 142 syl23anc ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZ¬ZdomS<sSdomS
144 nofun SNoFunS
145 69 144 syl ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZFunS
146 funrel FunSRelS
147 resdm RelSSdomS=S
148 145 146 147 3syl ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZSdomS=S
149 148 breq2d ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZZdomS<sSdomSZdomS<sS
150 143 149 mtbid ¬xAyA¬x<syANoAVZNoaAa<sZ¬ZdomS<sS
151 66 150 pm2.61ian ANoAVZNoaAa<sZ¬ZdomS<sS
152 simpll1 ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAANo
153 simpll2 ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAAV
154 simpr ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAaA
155 1 nosupbnd1 ANoAVaAadomS<sS
156 152 153 154 155 syl3anc ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAadomS<sS
157 simplr ANoAVZNo¬ZdomS<sSaA¬ZdomS<sS
158 simpl1 ANoAVZNo¬ZdomS<sSANo
159 158 sselda ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAaNo
160 152 153 67 syl2anc ANoAVZNo¬ZdomS<sSaASNo
161 160 70 syl ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAdomSOn
162 noreson aNodomSOnadomSNo
163 159 161 162 syl2anc ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAadomSNo
164 simpll3 ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAZNo
165 164 161 75 syl2anc ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAZdomSNo
166 sotr3 <sOrNoadomSNoSNoZdomSNoadomS<sS¬ZdomS<sSadomS<sZdomS
167 97 166 mpan adomSNoSNoZdomSNoadomS<sS¬ZdomS<sSadomS<sZdomS
168 163 160 165 167 syl3anc ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAadomS<sS¬ZdomS<sSadomS<sZdomS
169 156 157 168 mp2and ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAadomS<sZdomS
170 sltres aNoZNodomSOnadomS<sZdomSa<sZ
171 159 164 161 170 syl3anc ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAadomS<sZdomSa<sZ
172 169 171 mpd ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAa<sZ
173 172 ralrimiva ANoAVZNo¬ZdomS<sSaAa<sZ
174 151 173 impbida ANoAVZNoaAa<sZ¬ZdomS<sS