Theorem ltmininf 11006

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 982	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ)
2	1	renegcld 8142	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → -𝐵 ∈ ℝ)
3		simp3 983	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐶 ∈ ℝ)
4	3	renegcld 8142	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → -𝐶 ∈ ℝ)
5		simp1 981	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ)
6	5	renegcld 8142	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → -𝐴 ∈ ℝ)
7		maxltsup 10990	. . 3 ⊢ ((-𝐵 ∈ ℝ ∧ -𝐶 ∈ ℝ ∧ -𝐴 ∈ ℝ) → (sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴 ↔ (-𝐵 < -𝐴 ∧ -𝐶 < -𝐴)))
8	2, 4, 6, 7	syl3anc 1216	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴 ↔ (-𝐵 < -𝐴 ∧ -𝐶 < -𝐴)))
9		minmax 11001	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) = -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ))
10	9	breq2d 3941	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) ↔ 𝐴 < -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < )))
11	10	3adant1 999	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < inf({𝐵, 𝐶}, ℝ, < ) ↔ 𝐴 < -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < )))
12		maxcl 10982	. . . . 5 ⊢ ((-𝐵 ∈ ℝ ∧ -𝐶 ∈ ℝ) → sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
13	2, 4, 12	syl2anc 408	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
14		ltnegcon2 8226	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ∈ ℝ) → (𝐴 < -sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) ↔ sup({-𝐵, -𝐶}, ℝ, < ) < -𝐴))
15	5, 13, 14	syl2anc 408	. . 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 8285	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝐵 ↔ -𝐵 < -𝐴))
18	5, 3	ltnegd 8285	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝐶 ↔ -𝐶 < -𝐴))
19	17, 18	anbi12d 464	. 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 962   ∈ wcel 1480  {cpr 3528   class class class wbr 3929  supcsup 6869  infcinf 6870  ℝcr 7619   < clt 7800  -cneg 7934

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-iinf 4502  ax-cnex 7711  ax-resscn 7712  ax-1cn 7713  ax-1re 7714  ax-icn 7715  ax-addcl 7716  ax-addrcl 7717  ax-mulcl 7718  ax-mulrcl 7719  ax-addcom 7720  ax-mulcom 7721  ax-addass 7722  ax-mulass 7723  ax-distr 7724  ax-i2m1 7725  ax-0lt1 7726  ax-1rid 7727  ax-0id 7728  ax-rnegex 7729  ax-precex 7730  ax-cnre 7731  ax-pre-ltirr 7732  ax-pre-ltwlin 7733  ax-pre-lttrn 7734  ax-pre-apti 7735  ax-pre-ltadd 7736  ax-pre-mulgt0 7737  ax-pre-mulext 7738  ax-arch 7739  ax-caucvg 7740

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 820  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-nel 2404  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rmo 2424  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-if 3475  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-tr 4027  df-id 4215  df-po 4218  df-iso 4219  df-iord 4288  df-on 4290  df-ilim 4291  df-suc 4293  df-iom 4505  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-isom 5132  df-riota 5730  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-1st 6038  df-2nd 6039  df-recs 6202  df-frec 6288  df-sup 6871  df-inf 6872  df-pnf 7802  df-mnf 7803  df-xr 7804  df-ltxr 7805  df-le 7806  df-sub 7935  df-neg 7936  df-reap 8337  df-ap 8344  df-div 8433  df-inn 8721  df-2 8779  df-3 8780  df-4 8781  df-n0 8978  df-z 9055  df-uz 9327  df-rp 9442  df-seqfrec 10219  df-exp 10293  df-cj 10614  df-re 10615  df-im 10616  df-rsqrt 10770  df-abs 10771

This theorem is referenced by:  rpmincl  11009  mul0inf  11012  reccn2ap  11082  addcncntoplem  12720  mulcncflem  12759  suplociccreex  12771  dveflem  12855