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Theorem supaddc

Description: The supremum function distributes over addition in a sense similar to that in supmul1 . (Contributed by Brendan Leahy, 25-Sep-2017)

Ref Expression
Hypotheses supadd.a1 φA
supadd.a2 φA
supadd.a3 φxyAyx
supaddc.b φB
supaddc.c C=z|vAz=v+B
Assertion supaddc φsupA<+B=supC<

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 supadd.a1 φA
2 supadd.a2 φA
3 supadd.a3 φxyAyx
4 supaddc.b φB
5 supaddc.c C=z|vAz=v+B
6 vex wV
7 oveq1 v=av+B=a+B
8 7 eqeq2d v=az=v+Bz=a+B
9 8 cbvrexvw vAz=v+BaAz=a+B
10 eqeq1 z=wz=a+Bw=a+B
11 10 rexbidv z=waAz=a+BaAw=a+B
12 9 11 bitrid z=wvAz=v+BaAw=a+B
13 6 12 5 elab2 wCaAw=a+B
14 1 sselda φaAa
15 1 2 3 suprcld φsupA<
16 15 adantr φaAsupA<
17 4 adantr φaAB
18 1 2 3 3jca φAAxyAyx
19 suprub AAxyAyxaAasupA<
20 18 19 sylan φaAasupA<
21 14 16 17 20 leadd1dd φaAa+BsupA<+B
22 breq1 w=a+BwsupA<+Ba+BsupA<+B
23 21 22 syl5ibrcom φaAw=a+BwsupA<+B
24 23 rexlimdva φaAw=a+BwsupA<+B
25 13 24 biimtrid φwCwsupA<+B
26 25 ralrimiv φwCwsupA<+B
27 14 17 readdcld φaAa+B
28 eleq1a a+Bw=a+Bw
29 27 28 syl φaAw=a+Bw
30 29 rexlimdva φaAw=a+Bw
31 13 30 biimtrid φwCw
32 31 ssrdv φC
33 ovex a+BV
34 33 isseti ww=a+B
35 34 rgenw aAww=a+B
36 r19.2z AaAww=a+BaAww=a+B
37 2 35 36 sylancl φaAww=a+B
38 13 exbii wwCwaAw=a+B
39 n0 CwwC
40 rexcom4 aAww=a+BwaAw=a+B
41 38 39 40 3bitr4i CaAww=a+B
42 37 41 sylibr φC
43 15 4 readdcld φsupA<+B
44 brralrspcev supA<+BwCwsupA<+BxwCwx
45 43 26 44 syl2anc φxwCwx
46 suprleub CCxwCwxsupA<+BsupC<supA<+BwCwsupA<+B
47 32 42 45 43 46 syl31anc φsupC<supA<+BwCwsupA<+B
48 26 47 mpbird φsupC<supA<+B
49 32 42 45 suprcld φsupC<
50 49 4 15 ltsubaddd φsupC<B<supA<supC<<supA<+B
51 50 biimpar φsupC<<supA<+BsupC<B<supA<
52 49 4 resubcld φsupC<B
53 suprlub AAxyAyxsupC<BsupC<B<supA<aAsupC<B<a
54 1 2 3 52 53 syl31anc φsupC<B<supA<aAsupC<B<a
55 54 adantr φsupC<<supA<+BsupC<B<supA<aAsupC<B<a
56 51 55 mpbid φsupC<<supA<+BaAsupC<B<a
57 27 adantlr φsupC<<supA<+BaAa+B
58 49 ad2antrr φsupC<<supA<+BaAsupC<
59 rspe aAw=a+BaAw=a+B
60 59 13 sylibr aAw=a+BwC
61 60 adantl φaAw=a+BwC
62 simplrr φaAw=a+BwCw=a+B
63 32 42 45 3jca φCCxwCwx
64 suprub CCxwCwxwCwsupC<
65 63 64 sylan φwCwsupC<
66 65 adantlr φaAw=a+BwCwsupC<
67 62 66 eqbrtrrd φaAw=a+BwCa+BsupC<
68 61 67 mpdan φaAw=a+Ba+BsupC<
69 68 expr φaAw=a+Ba+BsupC<
70 69 exlimdv φaAww=a+Ba+BsupC<
71 34 70 mpi φaAa+BsupC<
72 71 adantlr φsupC<<supA<+BaAa+BsupC<
73 57 58 72 lensymd φsupC<<supA<+BaA¬supC<<a+B
74 4 ad2antrr φsupC<<supA<+BaAB
75 14 adantlr φsupC<<supA<+BaAa
76 58 74 75 ltsubaddd φsupC<<supA<+BaAsupC<B<asupC<<a+B
77 73 76 mtbird φsupC<<supA<+BaA¬supC<B<a
78 77 nrexdv φsupC<<supA<+B¬aAsupC<B<a
79 56 78 pm2.65da φ¬supC<<supA<+B
80 49 43 eqleltd φsupC<=supA<+BsupC<supA<+B¬supC<<supA<+B
81 48 79 80 mpbir2and φsupC<=supA<+B
82 81 eqcomd φsupA<+B=supC<