Metamath Proof Explorer


Theorem supinf

Description: The supremum is the infimum of the upper bounds. (Contributed by SN, 29-Jun-2025)

Ref Expression
Hypotheses supinf.1 φ < ˙ Or A
supinf.2 φ x A y B ¬ x < ˙ y y A y < ˙ x z B y < ˙ z
Assertion supinf φ sup B A < ˙ = inf x A | w B ¬ x < ˙ w A < ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 supinf.1 φ < ˙ Or A
2 supinf.2 φ x A y B ¬ x < ˙ y y A y < ˙ x z B y < ˙ z
3 1 2 supcl φ sup B A < ˙ A
4 breq1 x = sup B A < ˙ x < ˙ w sup B A < ˙ < ˙ w
5 4 notbid x = sup B A < ˙ ¬ x < ˙ w ¬ sup B A < ˙ < ˙ w
6 5 ralbidv x = sup B A < ˙ w B ¬ x < ˙ w w B ¬ sup B A < ˙ < ˙ w
7 1 2 supub φ v B ¬ sup B A < ˙ < ˙ v
8 7 ralrimiv φ v B ¬ sup B A < ˙ < ˙ v
9 breq2 v = w sup B A < ˙ < ˙ v sup B A < ˙ < ˙ w
10 9 notbid v = w ¬ sup B A < ˙ < ˙ v ¬ sup B A < ˙ < ˙ w
11 10 cbvralvw v B ¬ sup B A < ˙ < ˙ v w B ¬ sup B A < ˙ < ˙ w
12 8 11 sylib φ w B ¬ sup B A < ˙ < ˙ w
13 6 3 12 elrabd φ sup B A < ˙ x A | w B ¬ x < ˙ w
14 breq1 x = v x < ˙ w v < ˙ w
15 14 notbid x = v ¬ x < ˙ w ¬ v < ˙ w
16 15 ralbidv x = v w B ¬ x < ˙ w w B ¬ v < ˙ w
17 16 elrab v x A | w B ¬ x < ˙ w v A w B ¬ v < ˙ w
18 breq2 z = w y < ˙ z y < ˙ w
19 18 cbvrexvw z B y < ˙ z w B y < ˙ w
20 19 imbi2i y < ˙ x z B y < ˙ z y < ˙ x w B y < ˙ w
21 20 ralbii y A y < ˙ x z B y < ˙ z y A y < ˙ x w B y < ˙ w
22 21 anbi2i y B ¬ x < ˙ y y A y < ˙ x z B y < ˙ z y B ¬ x < ˙ y y A y < ˙ x w B y < ˙ w
23 22 rexbii x A y B ¬ x < ˙ y y A y < ˙ x z B y < ˙ z x A y B ¬ x < ˙ y y A y < ˙ x w B y < ˙ w
24 2 23 sylib φ x A y B ¬ x < ˙ y y A y < ˙ x w B y < ˙ w
25 1 24 supnub φ v A w B ¬ v < ˙ w ¬ v < ˙ sup B A < ˙
26 17 25 biimtrid φ v x A | w B ¬ x < ˙ w ¬ v < ˙ sup B A < ˙
27 26 imp φ v x A | w B ¬ x < ˙ w ¬ v < ˙ sup B A < ˙
28 1 3 13 27 infmin φ inf x A | w B ¬ x < ˙ w A < ˙ = sup B A < ˙
29 28 eqcomd φ sup B A < ˙ = inf x A | w B ¬ x < ˙ w A < ˙