Theorem mrelatglb 18546

Description: Greatest lower bounds in a Moore space are realized by intersections. (Contributed by Stefan O'Rear, 31-Jan-2015.) See mrelatglbALT 47998 for an alternate proof.

Hypotheses

Ref	Expression
mreclat.i	⊢ 𝐼 = (toInc‘𝐶)
mrelatglb.g	⊢ 𝐺 = (glb‘𝐼)

Assertion

Ref	Expression
mrelatglb	⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) → (𝐺‘𝑈) = ∩ 𝑈)

Proof of Theorem mrelatglb

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2728	. 2 ⊢ (le‘𝐼) = (le‘𝐼)
2		mreclat.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (toInc‘𝐶)
3	2	ipobas 18517	. . 3 ⊢ (𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) → 𝐶 = (Base‘𝐼))
4	3	3ad2ant1 1131	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) → 𝐶 = (Base‘𝐼))
5		mrelatglb.g	. . 3 ⊢ 𝐺 = (glb‘𝐼)
6	5	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) → 𝐺 = (glb‘𝐼))
7	2	ipopos 18522	. . 3 ⊢ 𝐼 ∈ Poset
8	7	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) → 𝐼 ∈ Poset)
9		simp2 1135	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) → 𝑈 ⊆ 𝐶)
10		mreintcl 17569	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) → ∩ 𝑈 ∈ 𝐶)
11		intss1 4962	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑈 → ∩ 𝑈 ⊆ 𝑥)
12	11	adantl 481	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → ∩ 𝑈 ⊆ 𝑥)
13		simpl1 1189	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝐶 ∈ (Moore‘𝑋))
14	10	adantr 480	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → ∩ 𝑈 ∈ 𝐶)
15	9	sselda 3979	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝑥 ∈ 𝐶)
16	2, 1	ipole 18520	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ ∩ 𝑈 ∈ 𝐶 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → (∩ 𝑈(le‘𝐼)𝑥 ↔ ∩ 𝑈 ⊆ 𝑥))
17	13, 14, 15, 16	syl3anc 1369	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → (∩ 𝑈(le‘𝐼)𝑥 ↔ ∩ 𝑈 ⊆ 𝑥))
18	12, 17	mpbird 257	. 2 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → ∩ 𝑈(le‘𝐼)𝑥)
19		simpll1 1210	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝐶 ∈ (Moore‘𝑋))
20		simplr 768	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝑦 ∈ 𝐶)
21		simpl2 1190	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) → 𝑈 ⊆ 𝐶)
22	21	sselda 3979	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → 𝑥 ∈ 𝐶)
23	2, 1	ipole 18520	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → (𝑦(le‘𝐼)𝑥 ↔ 𝑦 ⊆ 𝑥))
24	19, 20, 22, 23	syl3anc 1369	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → (𝑦(le‘𝐼)𝑥 ↔ 𝑦 ⊆ 𝑥))
25	24	biimpd 228	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) ∧ 𝑥 ∈ 𝑈) → (𝑦(le‘𝐼)𝑥 → 𝑦 ⊆ 𝑥))
26	25	ralimdva 3163	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶) → (∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑦(le‘𝐼)𝑥 → ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑦 ⊆ 𝑥))
27	26	3impia 1115	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑦(le‘𝐼)𝑥) → ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑦 ⊆ 𝑥)
28		ssint 4963	. . . 4 ⊢ (𝑦 ⊆ ∩ 𝑈 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑦 ⊆ 𝑥)
29	27, 28	sylibr 233	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑦(le‘𝐼)𝑥) → 𝑦 ⊆ ∩ 𝑈)
30		simp11 1201	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑦(le‘𝐼)𝑥) → 𝐶 ∈ (Moore‘𝑋))
31		simp2 1135	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑦(le‘𝐼)𝑥) → 𝑦 ∈ 𝐶)
32	10	3ad2ant1 1131	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑦(le‘𝐼)𝑥) → ∩ 𝑈 ∈ 𝐶)
33	2, 1	ipole 18520	. . . 4 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∩ 𝑈 ∈ 𝐶) → (𝑦(le‘𝐼)∩ 𝑈 ↔ 𝑦 ⊆ ∩ 𝑈))
34	30, 31, 32, 33	syl3anc 1369	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑦(le‘𝐼)𝑥) → (𝑦(le‘𝐼)∩ 𝑈 ↔ 𝑦 ⊆ ∩ 𝑈))
35	29, 34	mpbird 257	. 2 ⊢ (((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) ∧ 𝑦 ∈ 𝐶 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑈 𝑦(le‘𝐼)𝑥) → 𝑦(le‘𝐼)∩ 𝑈)
36	1, 4, 6, 8, 9, 10, 18, 35	posglbdg 18401	1 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ 𝑈 ⊆ 𝐶 ∧ 𝑈 ≠ ∅) → (𝐺‘𝑈) = ∩ 𝑈)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1085   = wceq 1534   ∈ wcel 2099   ≠ wne 2936  ∀wral 3057   ⊆ wss 3945  ∅c0 4319  ∩ cint 4945   class class class wbr 5143  ‘cfv 6543  Basecbs 17174  lecple 17234  Moorecmre 17556  Posetcpo 18293  glbcglb 18296  toInccipo 18513

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5360  ax-pr 5424  ax-un 7735  ax-cnex 11189  ax-resscn 11190  ax-1cn 11191  ax-icn 11192  ax-addcl 11193  ax-addrcl 11194  ax-mulcl 11195  ax-mulrcl 11196  ax-mulcom 11197  ax-addass 11198  ax-mulass 11199  ax-distr 11200  ax-i2m1 11201  ax-1ne0 11202  ax-1rid 11203  ax-rnegex 11204  ax-rrecex 11205  ax-cnre 11206  ax-pre-lttri 11207  ax-pre-lttrn 11208  ax-pre-ltadd 11209  ax-pre-mulgt0 11210

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2937  df-nel 3043  df-ral 3058  df-rex 3067  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3429  df-v 3472  df-sbc 3776  df-csb 3891  df-dif 3948  df-un 3950  df-in 3952  df-ss 3962  df-pss 3964  df-nul 4320  df-if 4526  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-op 4632  df-uni 4905  df-int 4946  df-iun 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5571  df-eprel 5577  df-po 5585  df-so 5586  df-fr 5628  df-we 5630  df-xp 5679  df-rel 5680  df-cnv 5681  df-co 5682  df-dm 5683  df-rn 5684  df-res 5685  df-ima 5686  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7371  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-om 7866  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-1o 8481  df-er 8719  df-en 8959  df-dom 8960  df-sdom 8961  df-fin 8962  df-pnf 11275  df-mnf 11276  df-xr 11277  df-ltxr 11278  df-le 11279  df-sub 11471  df-neg 11472  df-nn 12238  df-2 12300  df-3 12301  df-4 12302  df-5 12303  df-6 12304  df-7 12305  df-8 12306  df-9 12307  df-n0 12498  df-z 12584  df-dec 12703  df-uz 12848  df-fz 13512  df-struct 17110  df-sets 17127  df-slot 17145  df-ndx 17157  df-base 17175  df-tset 17246  df-ple 17247  df-ocomp 17248  df-mre 17560  df-odu 18273  df-proset 18281  df-poset 18299  df-lub 18332  df-glb 18333  df-ipo 18514

This theorem is referenced by:  mreclatBAD  18549