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Theorem onmaxnelsup

Description: Two ways to say the maximum element of a class of ordinals is also the supremum of that class. (Contributed by RP, 27-Jan-2025)

Ref Expression
Assertion onmaxnelsup ⊢ A ⊆ On → ¬ A ⊆ ⋃ A ↔ ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A y ⊆ x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rexnal ⊢ ∃ x ∈ A ¬ ∃ y ∈ A x ∈ y ↔ ¬ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ A x ∈ y
2 ralnex ⊢ ∀ y ∈ A ¬ x ∈ y ↔ ¬ ∃ y ∈ A x ∈ y
3 2 rexbii ⊢ ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A ¬ x ∈ y ↔ ∃ x ∈ A ¬ ∃ y ∈ A x ∈ y
4 ssunib ⊢ A ⊆ ⋃ A ↔ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ A x ∈ y
5 4 notbii ⊢ ¬ A ⊆ ⋃ A ↔ ¬ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ A x ∈ y
6 1 3 5 3bitr4ri ⊢ ¬ A ⊆ ⋃ A ↔ ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A ¬ x ∈ y
7 simpl ⊢ A ⊆ On ∧ x ∈ A → A ⊆ On
8 7 sselda ⊢ A ⊆ On ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → y ∈ On
9 ssel2 ⊢ A ⊆ On ∧ x ∈ A → x ∈ On
10 9 adantr ⊢ A ⊆ On ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → x ∈ On
11 ontri1 ⊢ y ∈ On ∧ x ∈ On → y ⊆ x ↔ ¬ x ∈ y
12 8 10 11 syl2anc ⊢ A ⊆ On ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → y ⊆ x ↔ ¬ x ∈ y
13 12 ralbidva ⊢ A ⊆ On ∧ x ∈ A → ∀ y ∈ A y ⊆ x ↔ ∀ y ∈ A ¬ x ∈ y
14 13 rexbidva ⊢ A ⊆ On → ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A y ⊆ x ↔ ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A ¬ x ∈ y
15 6 14 bitr4id ⊢ A ⊆ On → ¬ A ⊆ ⋃ A ↔ ∃ x ∈ A ∀ y ∈ A y ⊆ x