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Theorem xrlttr 9234
Description: Ordering on the extended reals is transitive. (Contributed by NM, 15-Oct-2005.)
Assertion
Ref Expression
xrlttr ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))

Proof of Theorem xrlttr
StepHypRef Expression
1 elxr 9216 . 2 (𝐴 ∈ ℝ* ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
2 elxr 9216 . . 3 (𝐶 ∈ ℝ* ↔ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))
3 elxr 9216 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ ℝ* ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
4 lttr 7538 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
543expa 1143 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
65an32s 535 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
7 rexr 7512 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐶 ∈ ℝ → 𝐶 ∈ ℝ*)
8 pnfnlt 9226 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐶 ∈ ℝ* → ¬ +∞ < 𝐶)
97, 8syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐶 ∈ ℝ → ¬ +∞ < 𝐶)
109adantr 270 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → ¬ +∞ < 𝐶)
11 breq1 3840 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 = +∞ → (𝐵 < 𝐶 ↔ +∞ < 𝐶))
1211adantl 271 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐵 < 𝐶 ↔ +∞ < 𝐶))
1310, 12mtbird 633 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → ¬ 𝐵 < 𝐶)
1413pm2.21d 584 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐵 < 𝐶𝐴 < 𝐶))
1514adantll 460 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐵 < 𝐶𝐴 < 𝐶))
1615adantld 272 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 = +∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
17 rexr 7512 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℝ*)
18 nltmnf 9227 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ ℝ* → ¬ 𝐴 < -∞)
1917, 18syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℝ → ¬ 𝐴 < -∞)
2019adantr 270 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → ¬ 𝐴 < -∞)
21 breq2 3841 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 = -∞ → (𝐴 < 𝐵𝐴 < -∞))
2221adantl 271 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐴 < 𝐵𝐴 < -∞))
2320, 22mtbird 633 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → ¬ 𝐴 < 𝐵)
2423pm2.21d 584 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐴 < 𝐵𝐴 < 𝐶))
2524adantlr 461 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐴 < 𝐵𝐴 < 𝐶))
2625adantrd 273 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 = -∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
276, 16, 263jaodan 1242 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞)) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
283, 27sylan2b 281 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
2928an32s 535 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
30 ltpnf 9220 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 < +∞)
3130adantr 270 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 = +∞) → 𝐴 < +∞)
32 breq2 3841 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 = +∞ → (𝐴 < 𝐶𝐴 < +∞))
3332adantl 271 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 = +∞) → (𝐴 < 𝐶𝐴 < +∞))
3431, 33mpbird 165 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 = +∞) → 𝐴 < 𝐶)
3534adantlr 461 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 = +∞) → 𝐴 < 𝐶)
3635a1d 22 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 = +∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
37 nltmnf 9227 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ∈ ℝ* → ¬ 𝐵 < -∞)
3837adantr 270 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐶 = -∞) → ¬ 𝐵 < -∞)
39 breq2 3841 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 = -∞ → (𝐵 < 𝐶𝐵 < -∞))
4039adantl 271 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐶 = -∞) → (𝐵 < 𝐶𝐵 < -∞))
4138, 40mtbird 633 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐶 = -∞) → ¬ 𝐵 < 𝐶)
4241pm2.21d 584 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐶 = -∞) → (𝐵 < 𝐶𝐴 < 𝐶))
4342adantld 272 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐶 = -∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
4443adantll 460 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 = -∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
4529, 36, 443jaodan 1242 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞)) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
4645anasss 391 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
47 pnfnlt 9226 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ ℝ* → ¬ +∞ < 𝐵)
4847adantl 271 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ¬ +∞ < 𝐵)
49 breq1 3840 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = +∞ → (𝐴 < 𝐵 ↔ +∞ < 𝐵))
5049adantr 270 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 < 𝐵 ↔ +∞ < 𝐵))
5148, 50mtbird 633 . . . . . . . 8 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ¬ 𝐴 < 𝐵)
5251pm2.21d 584 . . . . . . 7 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 < 𝐵𝐴 < 𝐶))
5352adantrd 273 . . . . . 6 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
5453adantrr 463 . . . . 5 ((𝐴 = +∞ ∧ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
55 mnflt 9222 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 ∈ ℝ → -∞ < 𝐶)
5655adantl 271 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → -∞ < 𝐶)
57 breq1 3840 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = -∞ → (𝐴 < 𝐶 ↔ -∞ < 𝐶))
5857adantr 270 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝐶 ↔ -∞ < 𝐶))
5956, 58mpbird 165 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐴 < 𝐶)
6059a1d 22 . . . . . . . 8 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
6160adantlr 461 . . . . . . 7 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
62 mnfltpnf 9224 . . . . . . . . . 10 -∞ < +∞
63 breq12 3842 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 = +∞) → (𝐴 < 𝐶 ↔ -∞ < +∞))
6462, 63mpbiri 166 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 = +∞) → 𝐴 < 𝐶)
6564a1d 22 . . . . . . . 8 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 = +∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
6665adantlr 461 . . . . . . 7 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 = +∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
6743adantll 460 . . . . . . 7 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 = -∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
6861, 66, 673jaodan 1242 . . . . . 6 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞)) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
6968anasss 391 . . . . 5 ((𝐴 = -∞ ∧ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
7046, 54, 693jaoian 1241 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞) ∧ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
71703impb 1139 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞) ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞)) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
722, 71syl3an3b 1212 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞) ∧ 𝐵 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
731, 72syl3an1b 1210 1 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 102  wb 103  w3o 923  w3a 924   = wceq 1289  wcel 1438   class class class wbr 3837  cr 7328  +∞cpnf 7498  -∞cmnf 7499  *cxr 7500   < clt 7501
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 579  ax-in2 580  ax-io 665  ax-5 1381  ax-7 1382  ax-gen 1383  ax-ie1 1427  ax-ie2 1428  ax-8 1440  ax-10 1441  ax-11 1442  ax-i12 1443  ax-bndl 1444  ax-4 1445  ax-13 1449  ax-14 1450  ax-17 1464  ax-i9 1468  ax-ial 1472  ax-i5r 1473  ax-ext 2070  ax-sep 3949  ax-pow 4001  ax-pr 4027  ax-un 4251  ax-setind 4343  ax-cnex 7415  ax-resscn 7416  ax-pre-lttrn 7438
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3or 925  df-3an 926  df-tru 1292  df-fal 1295  df-nf 1395  df-sb 1693  df-eu 1951  df-mo 1952  df-clab 2075  df-cleq 2081  df-clel 2084  df-nfc 2217  df-ne 2256  df-nel 2351  df-ral 2364  df-rex 2365  df-rab 2368  df-v 2621  df-dif 2999  df-un 3001  df-in 3003  df-ss 3010  df-pw 3427  df-sn 3447  df-pr 3448  df-op 3450  df-uni 3649  df-br 3838  df-opab 3892  df-xp 4434  df-pnf 7503  df-mnf 7504  df-xr 7505  df-ltxr 7506
This theorem is referenced by:  xrltso  9235  xrlttrd  9243  ioo0  9636
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