Metamath Proof Explorer


Theorem suplesup2

Description: If any element of A is less than or equal to an element in B , then the supremum of A is less than or equal to the supremum of B . (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021)

Ref Expression
Hypotheses suplesup2.a ⊢ φ → A ⊆ ℝ *
suplesup2.b ⊢ φ → B ⊆ ℝ *
suplesup2.c ⊢ φ ∧ x ∈ A → ∃ y ∈ B x ≤ y
Assertion suplesup2 ⊢ φ → sup A ℝ * < ≤ sup B ℝ * <

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 suplesup2.a ⊢ φ → A ⊆ ℝ *
2 suplesup2.b ⊢ φ → B ⊆ ℝ *
3 suplesup2.c ⊢ φ ∧ x ∈ A → ∃ y ∈ B x ≤ y
4 1 sselda ⊢ φ ∧ x ∈ A → x ∈ ℝ *
5 4 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ x ≤ y → x ∈ ℝ *
6 simp1l ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ x ≤ y → φ
7 simp2 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ x ≤ y → y ∈ B
8 2 sselda ⊢ φ ∧ y ∈ B → y ∈ ℝ *
9 6 7 8 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ x ≤ y → y ∈ ℝ *
10 supxrcl ⊢ B ⊆ ℝ * → sup B ℝ * < ∈ ℝ *
11 2 10 syl ⊢ φ → sup B ℝ * < ∈ ℝ *
12 6 11 syl ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ x ≤ y → sup B ℝ * < ∈ ℝ *
13 simp3 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ x ≤ y → x ≤ y
14 2 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ B → B ⊆ ℝ *
15 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ B → y ∈ B
16 supxrub ⊢ B ⊆ ℝ * ∧ y ∈ B → y ≤ sup B ℝ * <
17 14 15 16 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ B → y ≤ sup B ℝ * <
18 6 7 17 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ x ≤ y → y ≤ sup B ℝ * <
19 5 9 12 13 18 xrletrd ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ x ≤ y → x ≤ sup B ℝ * <
20 19 3exp ⊢ φ ∧ x ∈ A → y ∈ B → x ≤ y → x ≤ sup B ℝ * <
21 20 rexlimdv ⊢ φ ∧ x ∈ A → ∃ y ∈ B x ≤ y → x ≤ sup B ℝ * <
22 3 21 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ A → x ≤ sup B ℝ * <
23 22 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ A x ≤ sup B ℝ * <
24 supxrleub ⊢ A ⊆ ℝ * ∧ sup B ℝ * < ∈ ℝ * → sup A ℝ * < ≤ sup B ℝ * < ↔ ∀ x ∈ A x ≤ sup B ℝ * <
25 1 11 24 syl2anc ⊢ φ → sup A ℝ * < ≤ sup B ℝ * < ↔ ∀ x ∈ A x ≤ sup B ℝ * <
26 23 25 mpbird ⊢ φ → sup A ℝ * < ≤ sup B ℝ * <