Theorem minmax 11171

Description: Minimum expressed in terms of maximum. (Contributed by Jim Kingdon, 8-Feb-2021.)

Assertion

Ref	Expression
minmax	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → inf({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) = -sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))

Proof of Theorem minmax

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		renegcl 8159	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 ∈ ℝ → -𝑧 ∈ ℝ)
2		elprg 3596	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (-𝑧 ∈ ℝ → (-𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵} ↔ (-𝑧 = 𝐴 ∨ -𝑧 = 𝐵)))
3	1, 2	syl 14	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 ∈ ℝ → (-𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵} ↔ (-𝑧 = 𝐴 ∨ -𝑧 = 𝐵)))
4	3	adantl 275	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (-𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵} ↔ (-𝑧 = 𝐴 ∨ -𝑧 = 𝐵)))
5		simpr 109	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℝ)
6	5	recnd 7927	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝑧 ∈ ℂ)
7		simpll 519	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ)
8	7	recnd 7927	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℂ)
9	6, 8	negcon1d 8203	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (-𝑧 = 𝐴 ↔ -𝐴 = 𝑧))
10		eqcom 2167	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (-𝐴 = 𝑧 ↔ 𝑧 = -𝐴)
11	9, 10	bitrdi 195	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (-𝑧 = 𝐴 ↔ 𝑧 = -𝐴))
12		simplr 520	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ)
13	12	recnd 7927	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℂ)
14	6, 13	negcon1d 8203	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (-𝑧 = 𝐵 ↔ -𝐵 = 𝑧))
15		eqcom 2167	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (-𝐵 = 𝑧 ↔ 𝑧 = -𝐵)
16	14, 15	bitrdi 195	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (-𝑧 = 𝐵 ↔ 𝑧 = -𝐵))
17	11, 16	orbi12d 783	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ((-𝑧 = 𝐴 ∨ -𝑧 = 𝐵) ↔ (𝑧 = -𝐴 ∨ 𝑧 = -𝐵)))
18	4, 17	bitrd 187	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → (-𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵} ↔ (𝑧 = -𝐴 ∨ 𝑧 = -𝐵)))
19	18	rabbidva 2714	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → {𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}} = {𝑧 ∈ ℝ ∣ (𝑧 = -𝐴 ∨ 𝑧 = -𝐵)})
20		dfrab2 3397	. . . . . . . . . 10 ⊢ {𝑧 ∈ ℝ ∣ (𝑧 = -𝐴 ∨ 𝑧 = -𝐵)} = ({𝑧 ∣ (𝑧 = -𝐴 ∨ 𝑧 = -𝐵)} ∩ ℝ)
21		dfpr2 3595	. . . . . . . . . . 11 ⊢ {-𝐴, -𝐵} = {𝑧 ∣ (𝑧 = -𝐴 ∨ 𝑧 = -𝐵)}
22	21	ineq1i 3319	. . . . . . . . . 10 ⊢ ({-𝐴, -𝐵} ∩ ℝ) = ({𝑧 ∣ (𝑧 = -𝐴 ∨ 𝑧 = -𝐵)} ∩ ℝ)
23	20, 22	eqtr4i 2189	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑧 ∈ ℝ ∣ (𝑧 = -𝐴 ∨ 𝑧 = -𝐵)} = ({-𝐴, -𝐵} ∩ ℝ)
24		renegcl 8159	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → -𝐴 ∈ ℝ)
25		renegcl 8159	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ → -𝐵 ∈ ℝ)
26		prssi 3731	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((-𝐴 ∈ ℝ ∧ -𝐵 ∈ ℝ) → {-𝐴, -𝐵} ⊆ ℝ)
27	24, 25, 26	syl2an 287	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → {-𝐴, -𝐵} ⊆ ℝ)
28		df-ss 3129	. . . . . . . . . 10 ⊢ ({-𝐴, -𝐵} ⊆ ℝ ↔ ({-𝐴, -𝐵} ∩ ℝ) = {-𝐴, -𝐵})
29	27, 28	sylib 121	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ({-𝐴, -𝐵} ∩ ℝ) = {-𝐴, -𝐵})
30	23, 29	syl5eq 2211	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → {𝑧 ∈ ℝ ∣ (𝑧 = -𝐴 ∨ 𝑧 = -𝐵)} = {-𝐴, -𝐵})
31	19, 30	eqtrd 2198	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → {𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}} = {-𝐴, -𝐵})
32	31	supeq1d 6952	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) = sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))
33		maxcl 11152	. . . . . . 7 ⊢ ((-𝐴 ∈ ℝ ∧ -𝐵 ∈ ℝ) → sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
34	24, 25, 33	syl2an 287	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
35	32, 34	eqeltrd 2243	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
36	35	renegcld 8278	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
37		simpr 109	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐴) → 𝑦 = 𝐴)
38	37	negeqd 8093	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐴) → -𝑦 = -𝐴)
39		maxle1 11153	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((-𝐴 ∈ ℝ ∧ -𝐵 ∈ ℝ) → -𝐴 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))
40	24, 25, 39	syl2an 287	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → -𝐴 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))
41	40	ad2antrr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐴) → -𝐴 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))
42	38, 41	eqbrtrd 4004	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐴) → -𝑦 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))
43		simpll 519	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐴) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ))
44		simplll 523	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ)
45	37, 44	eqeltrd 2243	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐴) → 𝑦 ∈ ℝ)
46	32	negeqd 8093	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) = -sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))
47	46	breq2d 3994	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) ↔ 𝑦 < -sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < )))
48	47	notbid 657	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) ↔ ¬ 𝑦 < -sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < )))
49	48	adantr 274	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) ↔ ¬ 𝑦 < -sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < )))
50	34	adantr 274	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
51	50	renegcld 8278	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → -sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
52		simpr 109	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℝ)
53	51, 52	lenltd 8016	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (-sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) ≤ 𝑦 ↔ ¬ 𝑦 < -sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < )))
54		lenegcon1 8364	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (-sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) ≤ 𝑦 ↔ -𝑦 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < )))
55	34, 54	sylan 281	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (-sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) ≤ 𝑦 ↔ -𝑦 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < )))
56	49, 53, 55	3bitr2d 215	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) ↔ -𝑦 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < )))
57	43, 45, 56	syl2anc 409	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐴) → (¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) ↔ -𝑦 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < )))
58	42, 57	mpbird 166	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐴) → ¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ))
59		simpr 109	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑦 = 𝐵)
60	59	negeqd 8093	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐵) → -𝑦 = -𝐵)
61		maxle2 11154	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((-𝐴 ∈ ℝ ∧ -𝐵 ∈ ℝ) → -𝐵 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))
62	24, 25, 61	syl2an 287	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → -𝐵 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))
63	62	ad2antrr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐵) → -𝐵 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))
64	60, 63	eqbrtrd 4004	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐵) → -𝑦 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))
65		simpll 519	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐵) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ))
66		simpllr 524	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝐵 ∈ ℝ)
67	59, 66	eqeltrd 2243	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐵) → 𝑦 ∈ ℝ)
68	65, 67, 56	syl2anc 409	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐵) → (¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) ↔ -𝑦 ≤ sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < )))
69	64, 68	mpbird 166	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) ∧ 𝑦 = 𝐵) → ¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ))
70		elpri 3599	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵} → (𝑦 = 𝐴 ∨ 𝑦 = 𝐵))
71	70	adantl 275	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) → (𝑦 = 𝐴 ∨ 𝑦 = 𝐵))
72	58, 69, 71	mpjaodan 788	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}) → ¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ))
73	72	ralrimiva 2539	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ∀𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵} ¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ))
74	24	ad3antrrr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → -𝐴 ∈ ℝ)
75	25	ad3antlr 485	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → -𝐵 ∈ ℝ)
76		simplr 520	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → 𝑦 ∈ ℝ)
77	76	renegcld 8278	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → -𝑦 ∈ ℝ)
78	34	ad2antrr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
79		simpr 109	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦)
80	46	breq1d 3992	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (-sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦 ↔ -sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) < 𝑦))
81	80	ad2antrr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → (-sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦 ↔ -sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) < 𝑦))
82	79, 81	mpbid 146	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → -sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ) < 𝑦)
83	78, 76, 82	ltnegcon1d 8423	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → -𝑦 < sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))
84		maxleastlt 11157	. . . . . . . . 9 ⊢ (((-𝐴 ∈ ℝ ∧ -𝐵 ∈ ℝ) ∧ (-𝑦 ∈ ℝ ∧ -𝑦 < sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))) → (-𝑦 < -𝐴 ∨ -𝑦 < -𝐵))
85	74, 75, 77, 83, 84	syl22anc 1229	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → (-𝑦 < -𝐴 ∨ -𝑦 < -𝐵))
86		simplll 523	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → 𝐴 ∈ ℝ)
87	86, 76	ltnegd 8421	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → (𝐴 < 𝑦 ↔ -𝑦 < -𝐴))
88		simpllr 524	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → 𝐵 ∈ ℝ)
89	88, 76	ltnegd 8421	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → (𝐵 < 𝑦 ↔ -𝑦 < -𝐵))
90	87, 89	orbi12d 783	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → ((𝐴 < 𝑦 ∨ 𝐵 < 𝑦) ↔ (-𝑦 < -𝐴 ∨ -𝑦 < -𝐵)))
91	85, 90	mpbird 166	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → (𝐴 < 𝑦 ∨ 𝐵 < 𝑦))
92		breq1 3985	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = 𝐴 → (𝑧 < 𝑦 ↔ 𝐴 < 𝑦))
93		breq1 3985	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = 𝐵 → (𝑧 < 𝑦 ↔ 𝐵 < 𝑦))
94	92, 93	rexprg 3628	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦 ↔ (𝐴 < 𝑦 ∨ 𝐵 < 𝑦)))
95	94	ad2antrr 480	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → (∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦 ↔ (𝐴 < 𝑦 ∨ 𝐵 < 𝑦)))
96	91, 95	mpbird 166	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) ∧ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦) → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦)
97	96	ex 114	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (-sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦))
98	97	ralrimiva 2539	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ∀𝑦 ∈ ℝ (-sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦))
99		breq2 3986	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) → (𝑦 < 𝑥 ↔ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < )))
100	99	notbid 657	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) → (¬ 𝑦 < 𝑥 ↔ ¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < )))
101	100	ralbidv 2466	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) → (∀𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵} ¬ 𝑦 < 𝑥 ↔ ∀𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵} ¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < )))
102		breq1 3985	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) → (𝑥 < 𝑦 ↔ -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦))
103	102	imbi1d 230	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) → ((𝑥 < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦) ↔ (-sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦)))
104	103	ralbidv 2466	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) → (∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥 < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ (-sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦)))
105	101, 104	anbi12d 465	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) → ((∀𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵} ¬ 𝑦 < 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥 < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦)) ↔ (∀𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵} ¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (-sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦))))
106	105	rspcev 2830	. . . 4 ⊢ ((-sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) ∈ ℝ ∧ (∀𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵} ¬ 𝑦 < -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (-sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ) < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦))) → ∃𝑥 ∈ ℝ (∀𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵} ¬ 𝑦 < 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥 < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦)))
107	36, 73, 98, 106	syl12anc 1226	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ∃𝑥 ∈ ℝ (∀𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵} ¬ 𝑦 < 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑥 < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑧 < 𝑦)))
108		prssi 3731	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → {𝐴, 𝐵} ⊆ ℝ)
109	107, 108	infrenegsupex 9532	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → inf({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) = -sup({𝑧 ∈ ℝ ∣ -𝑧 ∈ {𝐴, 𝐵}}, ℝ, < ))
110	109, 46	eqtrd 2198	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → inf({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) = -sup({-𝐴, -𝐵}, ℝ, < ))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 698   = wceq 1343   ∈ wcel 2136  {cab 2151  ∀wral 2444  ∃wrex 2445  {crab 2448   ∩ cin 3115   ⊆ wss 3116  {cpr 3577   class class class wbr 3982  supcsup 6947  infcinf 6948  ℝcr 7752   < clt 7933   ≤ cle 7934  -cneg 8070

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-coll 4097  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-iinf 4565  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-mulrcl 7852  ax-addcom 7853  ax-mulcom 7854  ax-addass 7855  ax-mulass 7856  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-1rid 7860  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-precex 7863  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869  ax-pre-mulgt0 7870  ax-pre-mulext 7871  ax-arch 7872  ax-caucvg 7873

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 825  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rmo 2452  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-if 3521  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-tr 4081  df-id 4271  df-po 4274  df-iso 4275  df-iord 4344  df-on 4346  df-ilim 4347  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-isom 5197  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-recs 6273  df-frec 6359  df-sup 6949  df-inf 6950  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-reap 8473  df-ap 8480  df-div 8569  df-inn 8858  df-2 8916  df-3 8917  df-4 8918  df-n0 9115  df-z 9192  df-uz 9467  df-rp 9590  df-seqfrec 10381  df-exp 10455  df-cj 10784  df-re 10785  df-im 10786  df-rsqrt 10940  df-abs 10941

This theorem is referenced by:  mincl  11172  min1inf  11173  min2inf  11174  lemininf  11175  ltmininf  11176  minabs  11177  minclpr  11178  mingeb  11183  xrminrecl  11214