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Theorem infleinf 39901
Description: If any element of 𝐵 can be approximated from above by members of 𝐴, then the infimum of 𝐴 is smaller or equal to the infimum of 𝐵. (Contributed by Glauco Siliprandi, 3-Mar-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
infleinf.a (𝜑𝐴 ⊆ ℝ*)
infleinf.b (𝜑𝐵 ⊆ ℝ*)
infleinf.c ((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦))
Assertion
Ref Expression
infleinf (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝜑,𝑥,𝑦,𝑧

Proof of Theorem infleinf
Dummy variables 𝑟 𝑤 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 infleinf.a . . . . . 6 (𝜑𝐴 ⊆ ℝ*)
2 infxrcl 12201 . . . . . 6 (𝐴 ⊆ ℝ* → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
31, 2syl 17 . . . . 5 (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
4 pnfge 12002 . . . . 5 (inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ* → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ +∞)
53, 4syl 17 . . . 4 (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ +∞)
65adantr 480 . . 3 ((𝜑𝐵 = ∅) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ +∞)
7 infeq1 8423 . . . . . 6 (𝐵 = ∅ → inf(𝐵, ℝ*, < ) = inf(∅, ℝ*, < ))
8 xrinf0 12206 . . . . . . 7 inf(∅, ℝ*, < ) = +∞
98a1i 11 . . . . . 6 (𝐵 = ∅ → inf(∅, ℝ*, < ) = +∞)
107, 9eqtrd 2685 . . . . 5 (𝐵 = ∅ → inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞)
1110eqcomd 2657 . . . 4 (𝐵 = ∅ → +∞ = inf(𝐵, ℝ*, < ))
1211adantl 481 . . 3 ((𝜑𝐵 = ∅) → +∞ = inf(𝐵, ℝ*, < ))
136, 12breqtrd 4711 . 2 ((𝜑𝐵 = ∅) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
14 neqne 2831 . . . 4 𝐵 = ∅ → 𝐵 ≠ ∅)
1514adantl 481 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = ∅) → 𝐵 ≠ ∅)
163adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
17 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 ∈ ℝ → 𝑟 ∈ ℝ)
18 2re 11128 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℝ
1918a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 ∈ ℝ → 2 ∈ ℝ)
2017, 19resubcld 10496 . . . . . . . . . . . 12 (𝑟 ∈ ℝ → (𝑟 − 2) ∈ ℝ)
2120adantl 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑟 − 2) ∈ ℝ)
22 simpr 476 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞)
23 infleinf.b . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐵 ⊆ ℝ*)
24 infxrunb2 39897 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 ⊆ ℝ* → (∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦 ↔ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞))
2523, 24syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦 ↔ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞))
2625adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → (∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦 ↔ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞))
2722, 26mpbird 247 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → ∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦)
2827adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦)
29 breq2 4689 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = (𝑟 − 2) → (𝑥 < 𝑦𝑥 < (𝑟 − 2)))
3029rexbidv 3081 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (𝑟 − 2) → (∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦 ↔ ∃𝑥𝐵 𝑥 < (𝑟 − 2)))
3130rspcva 3338 . . . . . . . . . . 11 (((𝑟 − 2) ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦) → ∃𝑥𝐵 𝑥 < (𝑟 − 2))
3221, 28, 31syl2anc 694 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ∃𝑥𝐵 𝑥 < (𝑟 − 2))
33 simpl 472 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥𝐵) → 𝜑)
34 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥𝐵) → 𝑥𝐵)
35 1rp 11874 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ ℝ+
3635a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥𝐵) → 1 ∈ ℝ+)
37 1ex 10073 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ V
38 eleq1 2718 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 = 1 → (𝑦 ∈ ℝ+ ↔ 1 ∈ ℝ+))
39383anbi3d 1445 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 1 → ((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) ↔ (𝜑𝑥𝐵 ∧ 1 ∈ ℝ+)))
40 oveq2 6698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 = 1 → (𝑥 +𝑒 𝑦) = (𝑥 +𝑒 1))
4140breq2d 4697 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 = 1 → (𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦) ↔ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)))
4241rexbidv 3081 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 1 → (∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦) ↔ ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)))
4339, 42imbi12d 333 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 = 1 → (((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦)) ↔ ((𝜑𝑥𝐵 ∧ 1 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))))
44 infleinf.c . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦))
4537, 43, 44vtocl 3290 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥𝐵 ∧ 1 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))
4633, 34, 36, 45syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥𝐵) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))
4746adantlr 751 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))
48473adant3 1101 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))
49 simp1l 1105 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → 𝜑)
5049ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝜑)
5150, 1syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝐴 ⊆ ℝ*)
5250, 23syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝐵 ⊆ ℝ*)
53 simp1r 1106 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → 𝑟 ∈ ℝ)
5453ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑟 ∈ ℝ)
55 simp2 1082 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → 𝑥𝐵)
5655ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑥𝐵)
57 simpll3 1122 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑥 < (𝑟 − 2))
58 simplr 807 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑧𝐴)
59 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))
6051, 52, 54, 56, 57, 58, 59infleinflem2 39900 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑧 < 𝑟)
6160ex 449 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) → (𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1) → 𝑧 < 𝑟))
6261reximdva 3046 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → (∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟))
6348, 62mpd 15 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟)
64633exp 1283 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑟 ∈ ℝ) → (𝑥𝐵 → (𝑥 < (𝑟 − 2) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟)))
6564adantlr 751 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑥𝐵 → (𝑥 < (𝑟 − 2) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟)))
6665rexlimdv 3059 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (∃𝑥𝐵 𝑥 < (𝑟 − 2) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟))
6732, 66mpd 15 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟)
6867ralrimiva 2995 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → ∀𝑟 ∈ ℝ ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟)
69 infxrunb2 39897 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ⊆ ℝ* → (∀𝑟 ∈ ℝ ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟 ↔ inf(𝐴, ℝ*, < ) = -∞))
701, 69syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∀𝑟 ∈ ℝ ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟 ↔ inf(𝐴, ℝ*, < ) = -∞))
7170adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → (∀𝑟 ∈ ℝ ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟 ↔ inf(𝐴, ℝ*, < ) = -∞))
7268, 71mpbid 222 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) = -∞)
7372, 22eqtr4d 2688 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) = inf(𝐵, ℝ*, < ))
7416, 73xreqled 39859 . . . . 5 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
7574adantlr 751 . . . 4 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
76 mnfxr 10134 . . . . . . . 8 -∞ ∈ ℝ*
7776a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → -∞ ∈ ℝ*)
7877ad2antrr 762 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → -∞ ∈ ℝ*)
79 infxrcl 12201 . . . . . . . 8 (𝐵 ⊆ ℝ* → inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
8023, 79syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
8180ad2antrr 762 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
82 mnfle 12007 . . . . . . 7 (inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ* → -∞ ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
8381, 82syl 17 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → -∞ ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
84 neqne 2831 . . . . . . . 8 (¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞ → inf(𝐵, ℝ*, < ) ≠ -∞)
8584necomd 2878 . . . . . . 7 (¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞ → -∞ ≠ inf(𝐵, ℝ*, < ))
8685adantl 481 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → -∞ ≠ inf(𝐵, ℝ*, < ))
8778, 81, 83, 86xrleneltd 39852 . . . . 5 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < ))
883ad2antrr 762 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
8980ad2antrr 762 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
90 nfv 1883 . . . . . . . 8 𝑏(((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+)
9123ad3antrrr 766 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → 𝐵 ⊆ ℝ*)
92 simpllr 815 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → 𝐵 ≠ ∅)
93 simpr 476 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < ))
94 infxrbnd2 39898 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ⊆ ℝ* → (∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑥𝐵 𝑏𝑥 ↔ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )))
9523, 94syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑥𝐵 𝑏𝑥 ↔ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )))
9695adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → (∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑥𝐵 𝑏𝑥 ↔ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )))
9793, 96mpbird 247 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → ∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑥𝐵 𝑏𝑥)
9897ad4ant13 1315 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → ∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑥𝐵 𝑏𝑥)
99 simpr 476 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → 𝑤 ∈ ℝ+)
10099rphalfcld 11922 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → (𝑤 / 2) ∈ ℝ+)
10190, 91, 92, 98, 100infrpge 39880 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → ∃𝑥𝐵 𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)))
102 simpll 805 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵) → 𝜑)
103 simpr 476 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵) → 𝑥𝐵)
104 rphalfcl 11896 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 ∈ ℝ+ → (𝑤 / 2) ∈ ℝ+)
105104ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵) → (𝑤 / 2) ∈ ℝ+)
106 ovex 6718 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 / 2) ∈ V
107 eleq1 2718 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝑤 / 2) → (𝑦 ∈ ℝ+ ↔ (𝑤 / 2) ∈ ℝ+))
1081073anbi3d 1445 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 / 2) → ((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) ↔ (𝜑𝑥𝐵 ∧ (𝑤 / 2) ∈ ℝ+)))
109 oveq2 6698 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 = (𝑤 / 2) → (𝑥 +𝑒 𝑦) = (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))
110109breq2d 4697 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝑤 / 2) → (𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦) ↔ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))))
111110rexbidv 3081 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 / 2) → (∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦) ↔ ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))))
112108, 111imbi12d 333 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝑤 / 2) → (((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦)) ↔ ((𝜑𝑥𝐵 ∧ (𝑤 / 2) ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))))
113106, 112, 44vtocl 3290 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝐵 ∧ (𝑤 / 2) ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))
114102, 103, 105, 113syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))
1151143adant3 1101 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))
116 simp11l 1192 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝜑)
117116, 1syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝐴 ⊆ ℝ*)
118116, 23syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝐵 ⊆ ℝ*)
119 simp11 1111 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → (𝜑𝑤 ∈ ℝ+))
120119simprd 478 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑤 ∈ ℝ+)
121 simp12 1112 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑥𝐵)
122 simp3 1083 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)))
1231223ad2ant1 1102 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)))
124 simp2 1082 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑧𝐴)
125 simp3 1083 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))
126117, 118, 120, 121, 123, 124, 125infleinflem1 39899 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤))
1271263exp 1283 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) → (𝑧𝐴 → (𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤))))
128127rexlimdv 3059 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) → (∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤)))
129115, 128mpd 15 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤))
1301293exp 1283 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) → (𝑥𝐵 → (𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤))))
131130rexlimdv 3059 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) → (∃𝑥𝐵 𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤)))
132131ad4ant14 1317 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → (∃𝑥𝐵 𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤)))
133101, 132mpd 15 . . . . . 6 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤))
13488, 89, 133xrlexaddrp 39881 . . . . 5 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
13587, 134syldan 486 . . . 4 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
13675, 135pm2.61dan 849 . . 3 ((𝜑𝐵 ≠ ∅) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
13715, 136syldan 486 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = ∅) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
13813, 137pm2.61dan 849 1 (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1054   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  wral 2941  wrex 2942  wss 3607  c0 3948   class class class wbr 4685  (class class class)co 6690  infcinf 8388  cr 9973  1c1 9975  +∞cpnf 10109  -∞cmnf 10110  *cxr 10111   < clt 10112  cle 10113  cmin 10304   / cdiv 10722  2c2 11108  +crp 11870   +𝑒 cxad 11982
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-sup 8389  df-inf 8390  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-xneg 11984  df-xadd 11985
This theorem is referenced by:  ovolval5lem3  41189
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