Metamath Proof Explorer


Theorem posglbmo

Description: Greatest lower bounds in a poset are unique if they exist. (Contributed by NM, 20-Sep-2018)

Ref Expression
Hypotheses poslubmo.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
poslubmo.b ⊢ B = Base K
Assertion posglbmo ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B → ∃* x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 poslubmo.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
2 poslubmo.b ⊢ B = Base K
3 simprrl ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y
4 breq1 ⊢ z = w → z ≤ ˙ y ↔ w ≤ ˙ y
5 4 ralbidv ⊢ z = w → ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y ↔ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y
6 breq1 ⊢ z = w → z ≤ ˙ x ↔ w ≤ ˙ x
7 5 6 imbi12d ⊢ z = w → ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↔ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y → w ≤ ˙ x
8 simprlr ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x
9 simplrr ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → w ∈ B
10 7 8 9 rspcdva ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y → w ≤ ˙ x
11 3 10 mpd ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → w ≤ ˙ x
12 simprll ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y
13 breq1 ⊢ z = x → z ≤ ˙ y ↔ x ≤ ˙ y
14 13 ralbidv ⊢ z = x → ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y ↔ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y
15 breq1 ⊢ z = x → z ≤ ˙ w ↔ x ≤ ˙ w
16 14 15 imbi12d ⊢ z = x → ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w ↔ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ w
17 simprrr ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w
18 simplrl ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → x ∈ B
19 16 17 18 rspcdva ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ w
20 12 19 mpd ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → x ≤ ˙ w
21 ancom ⊢ w ≤ ˙ x ∧ x ≤ ˙ w ↔ x ≤ ˙ w ∧ w ≤ ˙ x
22 2 1 posasymb ⊢ K ∈ Poset ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B → x ≤ ˙ w ∧ w ≤ ˙ x ↔ x = w
23 21 22 bitrid ⊢ K ∈ Poset ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B → w ≤ ˙ x ∧ x ≤ ˙ w ↔ x = w
24 23 3expb ⊢ K ∈ Poset ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B → w ≤ ˙ x ∧ x ≤ ˙ w ↔ x = w
25 24 ad4ant13 ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → w ≤ ˙ x ∧ x ≤ ˙ w ↔ x = w
26 11 20 25 mpbi2and ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → x = w
27 26 ex ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B ∧ x ∈ B ∧ w ∈ B → ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → x = w
28 27 ralrimivva ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B → ∀ x ∈ B ∀ w ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → x = w
29 breq1 ⊢ x = w → x ≤ ˙ y ↔ w ≤ ˙ y
30 29 ralbidv ⊢ x = w → ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ↔ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y
31 breq2 ⊢ x = w → z ≤ ˙ x ↔ z ≤ ˙ w
32 31 imbi2d ⊢ x = w → ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↔ ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w
33 32 ralbidv ⊢ x = w → ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↔ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w
34 30 33 anbi12d ⊢ x = w → ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↔ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w
35 34 rmo4 ⊢ ∃* x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ↔ ∀ x ∈ B ∀ w ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x ∧ ∀ y ∈ S w ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ w → x = w
36 28 35 sylibr ⊢ K ∈ Poset ∧ S ⊆ B → ∃* x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y ∧ ∀ z ∈ B ∀ y ∈ S z ≤ ˙ y → z ≤ ˙ x