Metamath Proof Explorer


Theorem isglbd

Description: Properties that determine the greatest lower bound of a complete lattice. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Mar-2014)

Ref Expression
Hypotheses isglbd.b ⊢ B = Base K
isglbd.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
isglbd.g ⊢ G = glb ⁡ K
isglbd.1 ⊢ φ ∧ y ∈ S → H ≤ ˙ y
isglbd.2 ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ H
isglbd.3 ⊢ φ → K ∈ CLat
isglbd.4 ⊢ φ → S ⊆ B
isglbd.5 ⊢ φ → H ∈ B
Assertion isglbd ⊢ φ → G ⁡ S = H

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isglbd.b ⊢ B = Base K
2 isglbd.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K
3 isglbd.g ⊢ G = glb ⁡ K
4 isglbd.1 ⊢ φ ∧ y ∈ S → H ≤ ˙ y
5 isglbd.2 ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ H
6 isglbd.3 ⊢ φ → K ∈ CLat
7 isglbd.4 ⊢ φ → S ⊆ B
8 isglbd.5 ⊢ φ → H ∈ B
9 biid ⊢ ∀ y ∈ S h ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ h ↔ ∀ y ∈ S h ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ h
10 1 2 3 9 6 7 glbval ⊢ φ → G ⁡ S = ι h ∈ B | ∀ y ∈ S h ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ h
11 4 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ S H ≤ ˙ y
12 5 3exp ⊢ φ → x ∈ B → ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ H
13 12 ralrimiv ⊢ φ → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ H
14 1 3 clatglbcl2 ⊢ K ∈ CLat ∧ S ⊆ B → S ∈ dom ⁡ G
15 6 7 14 syl2anc ⊢ φ → S ∈ dom ⁡ G
16 1 2 3 9 6 15 glbeu ⊢ φ → ∃! h ∈ B ∀ y ∈ S h ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ h
17 breq1 ⊢ h = H → h ≤ ˙ y ↔ H ≤ ˙ y
18 17 ralbidv ⊢ h = H → ∀ y ∈ S h ≤ ˙ y ↔ ∀ y ∈ S H ≤ ˙ y
19 breq2 ⊢ h = H → x ≤ ˙ h ↔ x ≤ ˙ H
20 19 imbi2d ⊢ h = H → ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ h ↔ ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ H
21 20 ralbidv ⊢ h = H → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ h ↔ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ H
22 18 21 anbi12d ⊢ h = H → ∀ y ∈ S h ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ h ↔ ∀ y ∈ S H ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ H
23 22 riota2 ⊢ H ∈ B ∧ ∃! h ∈ B ∀ y ∈ S h ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ h → ∀ y ∈ S H ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ H ↔ ι h ∈ B | ∀ y ∈ S h ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ h = H
24 8 16 23 syl2anc ⊢ φ → ∀ y ∈ S H ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ H ↔ ι h ∈ B | ∀ y ∈ S h ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ h = H
25 11 13 24 mpbi2and ⊢ φ → ι h ∈ B | ∀ y ∈ S h ≤ ˙ y ∧ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ S x ≤ ˙ y → x ≤ ˙ h = H
26 10 25 eqtrd ⊢ φ → G ⁡ S = H