MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  xralrple Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem xralrple 11869
Description: Show that 𝐴 is less than 𝐵 by showing that there is no positive bound on the difference. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Jun-2014.)
Assertion
Ref Expression
xralrple ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Proof of Theorem xralrple
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rpge0 11677 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℝ+ → 0 ≤ 𝑥)
21adantl 480 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 0 ≤ 𝑥)
3 simplr 787 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℝ)
4 rpre 11671 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℝ)
54adantl 480 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ)
63, 5addge01d 10464 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (0 ≤ 𝑥𝐵 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
72, 6mpbid 220 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐵 ≤ (𝐵 + 𝑥))
8 simpll 785 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ∈ ℝ*)
93rexrd 9945 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℝ*)
103, 5readdcld 9925 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐵 + 𝑥) ∈ ℝ)
1110rexrd 9945 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐵 + 𝑥) ∈ ℝ*)
12 xrletr 11824 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐵 + 𝑥) ∈ ℝ*) → ((𝐴𝐵𝐵 ≤ (𝐵 + 𝑥)) → 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
138, 9, 11, 12syl3anc 1317 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → ((𝐴𝐵𝐵 ≤ (𝐵 + 𝑥)) → 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
147, 13mpan2d 705 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐴𝐵𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
1514ralrimdva 2951 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴𝐵 → ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
16 rexr 9941 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 ∈ ℝ*)
1716adantl 480 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ*)
18 simpl 471 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ*)
19 qbtwnxr 11864 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*𝐵 < 𝐴) → ∃𝑦 ∈ ℚ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))
20193expia 1258 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → (𝐵 < 𝐴 → ∃𝑦 ∈ ℚ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴)))
2117, 18, 20syl2anc 690 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (𝐵 < 𝐴 → ∃𝑦 ∈ ℚ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴)))
22 simprrl 799 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → 𝐵 < 𝑦)
23 simplr 787 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → 𝐵 ∈ ℝ)
24 qre 11625 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ ℚ → 𝑦 ∈ ℝ)
2524ad2antrl 759 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → 𝑦 ∈ ℝ)
26 difrp 11700 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝐵 < 𝑦 ↔ (𝑦𝐵) ∈ ℝ+))
2723, 25, 26syl2anc 690 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → (𝐵 < 𝑦 ↔ (𝑦𝐵) ∈ ℝ+))
2822, 27mpbid 220 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → (𝑦𝐵) ∈ ℝ+)
29 simprrr 800 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → 𝑦 < 𝐴)
3025rexrd 9945 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → 𝑦 ∈ ℝ*)
31 simpll 785 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → 𝐴 ∈ ℝ*)
32 xrltnle 9956 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → (𝑦 < 𝐴 ↔ ¬ 𝐴𝑦))
3330, 31, 32syl2anc 690 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → (𝑦 < 𝐴 ↔ ¬ 𝐴𝑦))
3429, 33mpbid 220 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → ¬ 𝐴𝑦)
3523recnd 9924 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → 𝐵 ∈ ℂ)
3625recnd 9924 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → 𝑦 ∈ ℂ)
3735, 36pncan3d 10246 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → (𝐵 + (𝑦𝐵)) = 𝑦)
3837breq2d 4589 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → (𝐴 ≤ (𝐵 + (𝑦𝐵)) ↔ 𝐴𝑦))
3934, 38mtbird 313 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝑦𝐵)))
40 oveq2 6535 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑦𝐵) → (𝐵 + 𝑥) = (𝐵 + (𝑦𝐵)))
4140breq2d 4589 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑦𝐵) → (𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥) ↔ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝑦𝐵))))
4241notbid 306 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑦𝐵) → (¬ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥) ↔ ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝑦𝐵))))
4342rspcev 3281 . . . . . . . 8 (((𝑦𝐵) ∈ ℝ+ ∧ ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 + (𝑦𝐵))) → ∃𝑥 ∈ ℝ+ ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥))
4428, 39, 43syl2anc 690 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → ∃𝑥 ∈ ℝ+ ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥))
45 rexnal 2977 . . . . . . 7 (∃𝑥 ∈ ℝ+ ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥) ↔ ¬ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥))
4644, 45sylib 206 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) ∧ (𝑦 ∈ ℚ ∧ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴))) → ¬ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥))
4746rexlimdvaa 3013 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (∃𝑦 ∈ ℚ (𝐵 < 𝑦𝑦 < 𝐴) → ¬ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
4821, 47syld 45 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (𝐵 < 𝐴 → ¬ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
4948con2d 127 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥) → ¬ 𝐵 < 𝐴))
50 xrlenlt 9954 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴𝐵 ↔ ¬ 𝐵 < 𝐴))
5116, 50sylan2 489 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴𝐵 ↔ ¬ 𝐵 < 𝐴))
5249, 51sylibrd 247 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥) → 𝐴𝐵))
5315, 52impbid 200 1 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 194  wa 382   = wceq 1474  wcel 1976  wral 2895  wrex 2896   class class class wbr 4577  (class class class)co 6527  cr 9791  0cc0 9792   + caddc 9795  *cxr 9929   < clt 9930  cle 9931  cmin 10117  cq 11620  +crp 11664
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6824  ax-cnex 9848  ax-resscn 9849  ax-1cn 9850  ax-icn 9851  ax-addcl 9852  ax-addrcl 9853  ax-mulcl 9854  ax-mulrcl 9855  ax-mulcom 9856  ax-addass 9857  ax-mulass 9858  ax-distr 9859  ax-i2m1 9860  ax-1ne0 9861  ax-1rid 9862  ax-rnegex 9863  ax-rrecex 9864  ax-cnre 9865  ax-pre-lttri 9866  ax-pre-lttrn 9867  ax-pre-ltadd 9868  ax-pre-mulgt0 9869  ax-pre-sup 9870
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-nel 2782  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-iun 4451  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-om 6935  df-1st 7036  df-2nd 7037  df-wrecs 7271  df-recs 7332  df-rdg 7370  df-er 7606  df-en 7819  df-dom 7820  df-sdom 7821  df-sup 8208  df-inf 8209  df-pnf 9932  df-mnf 9933  df-xr 9934  df-ltxr 9935  df-le 9936  df-sub 10119  df-neg 10120  df-div 10534  df-nn 10868  df-n0 11140  df-z 11211  df-uz 11520  df-q 11621  df-rp 11665
This theorem is referenced by:  alrple  11870  ovollb2  22981  ovolun  22991  ovoliun  22997  ovolscalem2  23006  nulmbl2  23028  omssubadd  29495  xrlexaddrp  38306  xralrple2  38308  xralrple4  38327  xralrple3  38328  xrralrecnnle  38340  carageniuncl  39210
  Copyright terms: Public domain W3C validator