Theorem xrmaxiflemcl 11014

Description: Lemma for xrmaxif 11020. 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 7818	. . 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 479	. . 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 485	. . . . 5 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐵 ∈ ℝ*)
8		simplr 519	. . . . . . . 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 9563	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
11	3, 10	sylib 121	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
12	11	ad4antr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
13	8, 9, 12	ecase23d 1328	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐴 ∈ ℝ)
14		simp-4r 531	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → ¬ 𝐵 = +∞)
15		simpllr 523	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → ¬ 𝐵 = -∞)
16		elxr 9563	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
17	6, 16	sylib 121	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
18	17	ad4antr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
19	14, 15, 18	ecase23d 1328	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐵 ∈ ℝ)
20		maxcl 10982	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
21	13, 19, 20	syl2anc 408	. . . . . 6 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
22	21	rexrd 7815	. . . . 5 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ*)
23		xrmnfdc 9626	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* → DECID 𝐴 = -∞)
24	23	ad4antr 485	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) → DECID 𝐴 = -∞)
25	7, 22, 24	ifcldadc 3501	. . . 4 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) ∧ ¬ 𝐴 = +∞) → if(𝐴 = -∞, 𝐵, sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < )) ∈ ℝ*)
26		xrpnfdc 9625	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* → DECID 𝐴 = +∞)
27	3, 26	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → DECID 𝐴 = +∞)
28	27	ad2antrr 479	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) → DECID 𝐴 = +∞)
29	5, 25, 28	ifcldadc 3501	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) ∧ ¬ 𝐵 = -∞) → if(𝐴 = +∞, +∞, if(𝐴 = -∞, 𝐵, sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ))) ∈ ℝ*)
30		xrmnfdc 9626	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* → DECID 𝐵 = -∞)
31	30	ad2antlr 480	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → DECID 𝐵 = -∞)
32	4, 29, 31	ifcldadc 3501	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → if(𝐵 = -∞, 𝐴, if(𝐴 = +∞, +∞, if(𝐴 = -∞, 𝐵, sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < )))) ∈ ℝ*)
33		xrpnfdc 9625	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* → DECID 𝐵 = +∞)
34	6, 33	syl 14	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → DECID 𝐵 = +∞)
35	2, 32, 34	ifcldadc 3501	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 819   ∨ w3o 961   = wceq 1331   ∈ wcel 1480  ifcif 3474  {cpr 3528  supcsup 6869  ℝcr 7619  +∞cpnf 7797  -∞cmnf 7798  ℝ^*cxr 7799   < clt 7800

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-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-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:  xrmaxiflemlub  11017  xrmaxiflemval  11019  xrmaxcl  11021