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Theorem xrlexaddrp 38306
Description: If an extended real number 𝐴 can be approximated from above, adding positive reals to 𝐵, then 𝐴 is smaller or equal than 𝐵. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
xrlexaddrp.1 (𝜑𝐴 ∈ ℝ*)
xrlexaddrp.2 (𝜑𝐵 ∈ ℝ*)
xrlexaddrp.3 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥))
Assertion
Ref Expression
xrlexaddrp (𝜑𝐴𝐵)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝜑,𝑥

Proof of Theorem xrlexaddrp
StepHypRef Expression
1 xrlexaddrp.1 . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ ℝ*)
2 pnfge 11801 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ*𝐴 ≤ +∞)
31, 2syl 17 . . . 4 (𝜑𝐴 ≤ +∞)
43adantr 479 . . 3 ((𝜑𝐵 = +∞) → 𝐴 ≤ +∞)
5 id 22 . . . . 5 (𝐵 = +∞ → 𝐵 = +∞)
65eqcomd 2615 . . . 4 (𝐵 = +∞ → +∞ = 𝐵)
76adantl 480 . . 3 ((𝜑𝐵 = +∞) → +∞ = 𝐵)
84, 7breqtrd 4603 . 2 ((𝜑𝐵 = +∞) → 𝐴𝐵)
9 simpl 471 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → 𝜑)
10 neqne 2789 . . . 4 𝐵 = +∞ → 𝐵 ≠ +∞)
1110adantl 480 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → 𝐵 ≠ +∞)
12 simpr 475 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 = -∞) → 𝐴 = -∞)
13 xrlexaddrp.2 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ∈ ℝ*)
14 mnfle 11804 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ ℝ* → -∞ ≤ 𝐵)
1513, 14syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → -∞ ≤ 𝐵)
1615adantr 479 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 = -∞) → -∞ ≤ 𝐵)
1712, 16eqbrtrd 4599 . . . . 5 ((𝜑𝐴 = -∞) → 𝐴𝐵)
1817adantlr 746 . . . 4 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐴𝐵)
19 simpl 471 . . . . 5 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → (𝜑𝐵 ≠ +∞))
20 neqne 2789 . . . . . 6 𝐴 = -∞ → 𝐴 ≠ -∞)
2120adantl 480 . . . . 5 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐴 ≠ -∞)
22 simpll 785 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝜑)
2313adantr 479 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐵 ≠ +∞) → 𝐵 ∈ ℝ*)
24 simpr 475 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐵 ≠ +∞) → 𝐵 ≠ +∞)
2523, 24jca 552 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐵 ≠ +∞) → (𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ +∞))
26 xrnepnf 11789 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ +∞) ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞))
2725, 26sylib 206 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐵 ≠ +∞) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞))
2827adantr 479 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞))
29 simpr 475 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → ¬ 𝐵 ∈ ℝ)
30 pm2.53 386 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞) → (¬ 𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 = -∞))
3128, 29, 30sylc 62 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 = -∞)
3231adantlr 746 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 = -∞)
33 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝜑)
34 1rp 11668 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℝ+
3534a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 1 ∈ ℝ+)
36 1re 9895 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℝ
3736elexi 3185 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ V
38 eleq1 2675 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 1 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↔ 1 ∈ ℝ+))
3938anbi2d 735 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 1 → ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ↔ (𝜑 ∧ 1 ∈ ℝ+)))
40 oveq2 6535 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 1 → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 +𝑒 1))
4140breq2d 4589 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 1 → (𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥) ↔ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1)))
4239, 41imbi12d 332 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 1 → (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥)) ↔ ((𝜑 ∧ 1 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))))
43 xrlexaddrp.3 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥))
4437, 42, 43vtocl 3231 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 1 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
4533, 35, 44syl2anc 690 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
4645ad2antrr 757 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
47 oveq1 6534 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐵 = -∞ → (𝐵 +𝑒 1) = (-∞ +𝑒 1))
4836rexri 9948 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ ℝ*
49 ltpnf 11791 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1 ∈ ℝ → 1 < +∞)
5036, 49ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 < +∞
5136, 50ltneii 10001 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ≠ +∞
52 xaddmnf2 11893 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((1 ∈ ℝ* ∧ 1 ≠ +∞) → (-∞ +𝑒 1) = -∞)
5348, 51, 52mp2an 703 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (-∞ +𝑒 1) = -∞
5453a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐵 = -∞ → (-∞ +𝑒 1) = -∞)
5547, 54eqtr2d 2644 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 = -∞ → -∞ = (𝐵 +𝑒 1))
5655adantl 480 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → -∞ = (𝐵 +𝑒 1))
5756eqcomd 2615 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 1) = -∞)
581adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝐴 ≠ -∞) → 𝐴 ∈ ℝ*)
59 simpr 475 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝐴 ≠ -∞) → 𝐴 ≠ -∞)
60 nemnftgtmnft 38298 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐴 ≠ -∞) → -∞ < 𝐴)
6158, 59, 60syl2anc 690 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝐴 ≠ -∞) → -∞ < 𝐴)
6261adantr 479 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → -∞ < 𝐴)
6357, 62eqbrtrd 4599 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 1) < 𝐴)
6413ad2antrr 757 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐵 ∈ ℝ*)
6548a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 1 ∈ ℝ*)
6664, 65xaddcld 11960 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 1) ∈ ℝ*)
671ad2antrr 757 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐴 ∈ ℝ*)
68 xrltnle 9956 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐵 +𝑒 1) ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → ((𝐵 +𝑒 1) < 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1)))
6966, 67, 68syl2anc 690 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → ((𝐵 +𝑒 1) < 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1)))
7063, 69mpbid 220 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
7146, 70pm2.65da 597 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ≠ -∞) → ¬ 𝐵 = -∞)
7271neqned 2788 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ≠ -∞) → 𝐵 ≠ -∞)
7372ad4ant13 1283 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 ≠ -∞)
7473neneqd 2786 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → ¬ 𝐵 = -∞)
7532, 74condan 830 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝐵 ∈ ℝ)
7643adantlr 746 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥))
77 simpl 471 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℝ)
78 rpre 11671 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℝ)
7978adantl 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ)
80 rexadd 11896 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 + 𝑥))
8177, 79, 80syl2anc 690 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 + 𝑥))
8281adantll 745 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 + 𝑥))
8376, 82breqtrd 4603 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥))
8483ralrimiva 2948 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 ∈ ℝ) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥))
851adantr 479 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐵 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ*)
86 simpr 475 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ)
87 xralrple 11869 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
8885, 86, 87syl2anc 690 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
8984, 88mpbird 245 . . . . . 6 ((𝜑𝐵 ∈ ℝ) → 𝐴𝐵)
9022, 75, 89syl2anc 690 . . . . 5 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝐴𝐵)
9119, 21, 90syl2anc 690 . . . 4 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐴𝐵)
9218, 91pm2.61dan 827 . . 3 ((𝜑𝐵 ≠ +∞) → 𝐴𝐵)
939, 11, 92syl2anc 690 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → 𝐴𝐵)
948, 93pm2.61dan 827 1 (𝜑𝐴𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 194  wo 381  wa 382   = wceq 1474  wcel 1976  wne 2779  wral 2895   class class class wbr 4577  (class class class)co 6527  cr 9791  1c1 9793   + caddc 9795  +∞cpnf 9927  -∞cmnf 9928  *cxr 9929   < clt 9930  cle 9931  +crp 11664   +𝑒 cxad 11776
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  df-xadd 11779
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