Theorem ltmininf 10845

Description: Two ways of saying a number is less than the minimum of two others. (Contributed by Jim Kingdon, 10-Feb-2022.)

Assertion

Ref	Expression
ltmininf	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) ↔ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐴 < 𝐶)))

Proof of Theorem ltmininf

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp2 950	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ)
2	1	renegcld 8009	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → -𝐵 ∈ ℝ)
3		simp3 951	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐶 ∈ ℝ)
4	3	renegcld 8009	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → -𝐶 ∈ ℝ)
5		simp1 949	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ)
6	5	renegcld 8009	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → -𝐴 ∈ ℝ)
7		maxltsup 10830	. . 3 ⊢ ((-𝐵 ∈ ℝ ∧ -𝐶 ∈ ℝ ∧ -𝐴 ∈ ℝ) → (sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴 ↔ (-𝐵 < -𝐴 ∧ -𝐶 < -𝐴)))
8	2, 4, 6, 7	syl3anc 1184	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴 ↔ (-𝐵 < -𝐴 ∧ -𝐶 < -𝐴)))
9		minmax 10840	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) = -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ))
10	9	breq2d 3887	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) ↔ 𝐴 < -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < )))
11	10	3adant1 967	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) ↔ 𝐴 < -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < )))
12		maxcl 10822	. . . . 5 ⊢ ((-𝐵 ∈ ℝ ∧ -𝐶 ∈ ℝ) → sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
13	2, 4, 12	syl2anc 406	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
14		ltnegcon2 8093	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ∈ ℝ) → (𝐴 < -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ↔ sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴))
15	5, 13, 14	syl2anc 406	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ↔ sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴))
16	11, 15	bitrd 187	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) ↔ sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴))
17	5, 1	ltnegd 8151	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝐵 ↔ -𝐵 < -𝐴))
18	5, 3	ltnegd 8151	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝐶 ↔ -𝐶 < -𝐴))
19	17, 18	anbi12d 460	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐴 < 𝐶) ↔ (-𝐵 < -𝐴 ∧ -𝐶 < -𝐴)))
20	8, 16, 19	3bitr4d 219	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) ↔ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐴 < 𝐶)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∧ w3a 930   ∈ wcel 1448  {cpr 3475   class class class wbr 3875  supcsup 6784  infcinf 6785  ℝcr 7499   < clt 7672  -cneg 7805

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 584  ax-in2 585  ax-io 671  ax-5 1391  ax-7 1392  ax-gen 1393  ax-ie1 1437  ax-ie2 1438  ax-8 1450  ax-10 1451  ax-11 1452  ax-i12 1453  ax-bndl 1454  ax-4 1455  ax-13 1459  ax-14 1460  ax-17 1474  ax-i9 1478  ax-ial 1482  ax-i5r 1483  ax-ext 2082  ax-coll 3983  ax-sep 3986  ax-nul 3994  ax-pow 4038  ax-pr 4069  ax-un 4293  ax-setind 4390  ax-iinf 4440  ax-cnex 7586  ax-resscn 7587  ax-1cn 7588  ax-1re 7589  ax-icn 7590  ax-addcl 7591  ax-addrcl 7592  ax-mulcl 7593  ax-mulrcl 7594  ax-addcom 7595  ax-mulcom 7596  ax-addass 7597  ax-mulass 7598  ax-distr 7599  ax-i2m1 7600  ax-0lt1 7601  ax-1rid 7602  ax-0id 7603  ax-rnegex 7604  ax-precex 7605  ax-cnre 7606  ax-pre-ltirr 7607  ax-pre-ltwlin 7608  ax-pre-lttrn 7609  ax-pre-apti 7610  ax-pre-ltadd 7611  ax-pre-mulgt0 7612  ax-pre-mulext 7613  ax-arch 7614  ax-caucvg 7615

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 787  df-3or 931  df-3an 932  df-tru 1302  df-fal 1305  df-nf 1405  df-sb 1704  df-eu 1963  df-mo 1964  df-clab 2087  df-cleq 2093  df-clel 2096  df-nfc 2229  df-ne 2268  df-nel 2363  df-ral 2380  df-rex 2381  df-reu 2382  df-rmo 2383  df-rab 2384  df-v 2643  df-sbc 2863  df-csb 2956  df-dif 3023  df-un 3025  df-in 3027  df-ss 3034  df-nul 3311  df-if 3422  df-pw 3459  df-sn 3480  df-pr 3481  df-op 3483  df-uni 3684  df-int 3719  df-iun 3762  df-br 3876  df-opab 3930  df-mpt 3931  df-tr 3967  df-id 4153  df-po 4156  df-iso 4157  df-iord 4226  df-on 4228  df-ilim 4229  df-suc 4231  df-iom 4443  df-xp 4483  df-rel 4484  df-cnv 4485  df-co 4486  df-dm 4487  df-rn 4488  df-res 4489  df-ima 4490  df-iota 5024  df-fun 5061  df-fn 5062  df-f 5063  df-f1 5064  df-fo 5065  df-f1o 5066  df-fv 5067  df-isom 5068  df-riota 5662  df-ov 5709  df-oprab 5710  df-mpo 5711  df-1st 5969  df-2nd 5970  df-recs 6132  df-frec 6218  df-sup 6786  df-inf 6787  df-pnf 7674  df-mnf 7675  df-xr 7676  df-ltxr 7677  df-le 7678  df-sub 7806  df-neg 7807  df-reap 8203  df-ap 8210  df-div 8294  df-inn 8579  df-2 8637  df-3 8638  df-4 8639  df-n0 8830  df-z 8907  df-uz 9177  df-rp 9292  df-seqfrec 10060  df-exp 10134  df-cj 10455  df-re 10456  df-im 10457  df-rsqrt 10610  df-abs 10611

This theorem is referenced by:  rpmincl  10848  mul0inf  10851  reccn2ap  10921  mulcncflem  12502