Theorem xrmaxiflemcl 11186

Description: Lemma for xrmaxif 11192. Closure. (Contributed by Jim Kingdon, 29-Apr-2023.)

Assertion

Ref	Expression
xrmaxiflemcl	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → if(𝐵 = +∞, +∞, if(𝐵 = -∞, 𝐴, if(𝐴 = +∞, +∞, if(𝐴 = -∞, 𝐵, sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ))))) ∈ ℝ*)

Proof of Theorem xrmaxiflemcl

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pnfxr 7951	. . 3 ⊢ +∞ ∈ ℝ*
2	1	a1i 9	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐵 = +∞) → +∞ ∈ ℝ*)
3		simpl 108	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → 𝐴 ∈ ℝ*)
4	3	ad2antrr 480	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐴 ∈ ℝ*)
5	1	a1i 9	. . . 4 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ 𝐴 = +∞) → +∞ ∈ ℝ*)
6		simpr 109	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → 𝐵 ∈ ℝ*)
7	6	ad4antr 486	. . . . 5 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐵 ∈ ℝ*)
8		simplr 520	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → ¬ 𝐴 = +∞)
9		simpr 109	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → ¬ 𝐴 = -∞)
10		elxr 9712	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
11	3, 10	sylib 121	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
12	11	ad4antr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
13	8, 9, 12	ecase23d 1340	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐴 ∈ ℝ)
14		simp-4r 532	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → ¬ 𝐵 = +∞)
15		simpllr 524	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → ¬ 𝐵 = -∞)
16		elxr 9712	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
17	6, 16	sylib 121	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
18	17	ad4antr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
19	14, 15, 18	ecase23d 1340	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐵 ∈ ℝ)
20		maxcl 11152	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
21	13, 19, 20	syl2anc 409	. . . . . 6 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
22	21	rexrd 7948	. . . . 5 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ*)
23		xrmnfdc 9779	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* → DECID 𝐴 = -∞)
24	23	ad4antr 486	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) → DECID 𝐴 = -∞)
25	7, 22, 24	ifcldadc 3549	. . . 4 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) → if(𝐴 = -∞, 𝐵, sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < )) ∈ ℝ*)
26		xrpnfdc 9778	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* → DECID 𝐴 = +∞)
27	3, 26	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → DECID 𝐴 = +∞)
28	27	ad2antrr 480	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) → DECID 𝐴 = +∞)
29	5, 25, 28	ifcldadc 3549	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) → if(𝐴 = +∞, +∞, if(𝐴 = -∞, 𝐵, sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ))) ∈ ℝ*)
30		xrmnfdc 9779	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* → DECID 𝐵 = -∞)
31	30	ad2antlr 481	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → DECID 𝐵 = -∞)
32	4, 29, 31	ifcldadc 3549	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → if(𝐵 = -∞, 𝐴, if(𝐴 = +∞, +∞, if(𝐴 = -∞, 𝐵, sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < )))) ∈ ℝ*)
33		xrpnfdc 9778	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* → DECID 𝐵 = +∞)
34	6, 33	syl 14	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → DECID 𝐵 = +∞)
35	2, 32, 34	ifcldadc 3549	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → if(𝐵 = +∞, +∞, if(𝐵 = -∞, 𝐴, if(𝐴 = +∞, +∞, if(𝐴 = -∞, 𝐵, sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ))))) ∈ ℝ*)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103  DECID wdc 824   ∨ w3o 967   = wceq 1343   ∈ wcel 2136  ifcif 3520  {cpr 3577  supcsup 6947  ℝcr 7752  +∞cpnf 7930  -∞cmnf 7931  ℝ^*cxr 7932   < clt 7933

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-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-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:  xrmaxiflemlub  11189  xrmaxiflemval  11191  xrmaxcl  11193