Theorem xrmaxiflemcl 11208

Description: Lemma for xrmaxif 11214. 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 7972	. . 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 485	. . 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 491	. . . . 5 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐵 ∈ ℝ*)
8		simplr 525	. . . . . . . 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 9733	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
11	3, 10	sylib 121	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
12	11	ad4antr 491	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
13	8, 9, 12	ecase23d 1345	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐴 ∈ ℝ)
14		simp-4r 537	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → ¬ 𝐵 = +∞)
15		simpllr 529	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → ¬ 𝐵 = -∞)
16		elxr 9733	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
17	6, 16	sylib 121	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
18	17	ad4antr 491	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
19	14, 15, 18	ecase23d 1345	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐵 ∈ ℝ)
20		maxcl 11174	. . . . . . 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 7969	. . . . 5 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ*)
23		xrmnfdc 9800	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* → DECID 𝐴 = -∞)
24	23	ad4antr 491	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) → DECID 𝐴 = -∞)
25	7, 22, 24	ifcldadc 3555	. . . 4 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) → if(𝐴 = -∞, 𝐵, sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < )) ∈ ℝ*)
26		xrpnfdc 9799	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* → DECID 𝐴 = +∞)
27	3, 26	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → DECID 𝐴 = +∞)
28	27	ad2antrr 485	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) → DECID 𝐴 = +∞)
29	5, 25, 28	ifcldadc 3555	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) → if(𝐴 = +∞, +∞, if(𝐴 = -∞, 𝐵, sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ))) ∈ ℝ*)
30		xrmnfdc 9800	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* → DECID 𝐵 = -∞)
31	30	ad2antlr 486	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → DECID 𝐵 = -∞)
32	4, 29, 31	ifcldadc 3555	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → if(𝐵 = -∞, 𝐴, if(𝐴 = +∞, +∞, if(𝐴 = -∞, 𝐵, sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < )))) ∈ ℝ*)
33		xrpnfdc 9799	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* → DECID 𝐵 = +∞)
34	6, 33	syl 14	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → DECID 𝐵 = +∞)
35	2, 32, 34	ifcldadc 3555	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 829   ∨ w3o 972   = wceq 1348   ∈ wcel 2141  ifcif 3526  {cpr 3584  supcsup 6959  ℝcr 7773  +∞cpnf 7951  -∞cmnf 7952  ℝ^*cxr 7953   < clt 7954

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 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4104  ax-sep 4107  ax-nul 4115  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-setind 4521  ax-iinf 4572  ax-cnex 7865  ax-resscn 7866  ax-1cn 7867  ax-1re 7868  ax-icn 7869  ax-addcl 7870  ax-addrcl 7871  ax-mulcl 7872  ax-mulrcl 7873  ax-addcom 7874  ax-mulcom 7875  ax-addass 7876  ax-mulass 7877  ax-distr 7878  ax-i2m1 7879  ax-0lt1 7880  ax-1rid 7881  ax-0id 7882  ax-rnegex 7883  ax-precex 7884  ax-cnre 7885  ax-pre-ltirr 7886  ax-pre-ltwlin 7887  ax-pre-lttrn 7888  ax-pre-apti 7889  ax-pre-ltadd 7890  ax-pre-mulgt0 7891  ax-pre-mulext 7892  ax-arch 7893  ax-caucvg 7894

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 830  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-if 3527  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-int 3832  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-tr 4088  df-id 4278  df-po 4281  df-iso 4282  df-iord 4351  df-on 4353  df-ilim 4354  df-suc 4356  df-iom 4575  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-f1 5203  df-fo 5204  df-f1o 5205  df-fv 5206  df-riota 5809  df-ov 5856  df-oprab 5857  df-mpo 5858  df-1st 6119  df-2nd 6120  df-recs 6284  df-frec 6370  df-sup 6961  df-pnf 7956  df-mnf 7957  df-xr 7958  df-ltxr 7959  df-le 7960  df-sub 8092  df-neg 8093  df-reap 8494  df-ap 8501  df-div 8590  df-inn 8879  df-2 8937  df-3 8938  df-4 8939  df-n0 9136  df-z 9213  df-uz 9488  df-rp 9611  df-seqfrec 10402  df-exp 10476  df-cj 10806  df-re 10807  df-im 10808  df-rsqrt 10962  df-abs 10963

This theorem is referenced by:  xrmaxiflemlub  11211  xrmaxiflemval  11213  xrmaxcl  11215