Theorem ltmininf 12003

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 1029	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ)
2	1	renegcld 8707	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → -𝐵 ∈ ℝ)
3		simp3 1030	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐶 ∈ ℝ)
4	3	renegcld 8707	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → -𝐶 ∈ ℝ)
5		simp1 1028	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ)
6	5	renegcld 8707	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → -𝐴 ∈ ℝ)
7		maxltsup 11986	. . 3 ⊢ ((-𝐵 ∈ ℝ ∧ -𝐶 ∈ ℝ ∧ -𝐴 ∈ ℝ) → (sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴 ↔ (-𝐵 < -𝐴 ∧ -𝐶 < -𝐴)))
8	2, 4, 6, 7	syl3anc 1278	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴 ↔ (-𝐵 < -𝐴 ∧ -𝐶 < -𝐴)))
9		minmax 11998	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) = -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ))
10	9	breq2d 4142	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) ↔ 𝐴 < -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < )))
11	10	3adant1 1046	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) ↔ 𝐴 < -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < )))
12		maxcl 11978	. . . . 5 ⊢ ((-𝐵 ∈ ℝ ∧ -𝐶 ∈ ℝ) → sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
13	2, 4, 12	syl2anc 415	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
14		ltnegcon2 8792	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ∈ ℝ) → (𝐴 < -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ↔ sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴))
15	5, 13, 14	syl2anc 415	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ↔ sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴))
16	11, 15	bitrd 188	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) ↔ sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴))
17	5, 1	ltnegd 8851	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝐵 ↔ -𝐵 < -𝐴))
18	5, 3	ltnegd 8851	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝐶 ↔ -𝐶 < -𝐴))
19	17, 18	anbi12d 477	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐴 < 𝐶) ↔ (-𝐵 < -𝐴 ∧ -𝐶 < -𝐴)))
20	8, 16, 19	3bitr4d 220	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) ↔ (𝐴 < 𝐵 ∧ 𝐴 < 𝐶)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1009   ∈ wcel 2209  {cpr 3710   class class class wbr 4130  supcsup 7322  infcinf 7323  ℝcr 8178   < clt 8360  -cneg 8498

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8270  ax-resscn 8271  ax-1cn 8272  ax-1re 8273  ax-icn 8274  ax-addcl 8275  ax-addrcl 8276  ax-mulcl 8277  ax-mulrcl 8278  ax-addcom 8279  ax-mulcom 8280  ax-addass 8281  ax-mulass 8282  ax-distr 8283  ax-i2m1 8284  ax-0lt1 8285  ax-1rid 8286  ax-0id 8287  ax-rnegex 8288  ax-precex 8289  ax-cnre 8290  ax-pre-ltirr 8291  ax-pre-ltwlin 8292  ax-pre-lttrn 8293  ax-pre-apti 8294  ax-pre-ltadd 8295  ax-pre-mulgt0 8296  ax-pre-mulext 8297  ax-arch 8298  ax-caucvg 8299

This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-isom 5386  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-frec 6662  df-sup 7324  df-inf 7325  df-pnf 8362  df-mnf 8363  df-xr 8364  df-ltxr 8365  df-le 8366  df-sub 8499  df-neg 8500  df-reap 8904  df-ap 8911  df-div 9004  df-inn 9306  df-2 9364  df-3 9365  df-4 9366  df-n0 9566  df-z 9647  df-uz 9924  df-rp 10057  df-seqfrec 10887  df-exp 10978  df-cj 11609  df-re 11610  df-im 11611  df-rsqrt 11766  df-abs 11767

This theorem is used by:  rpmincl  12006  mul0inf  12009  reccn2ap  12081  addcncntoplem  15664  mulcncflem  15710  suplociccreex  15727  dveflem  15829