xrmaxltsup - Intuitionistic Logic Explorer

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Theorem xrmaxltsup 11936

Description: Two ways of saying the maximum of two numbers is less than a third. (Contributed by Jim Kingdon, 30-Apr-2023.)

**Assertion**
Ref	Expression
xrmaxltsup	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) → (sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶 ↔ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)))

**Proof of Theorem xrmaxltsup**
Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl1 1027	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶) → 𝐴 ∈ ℝ^*)
2		simpl2 1028	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶) → 𝐵 ∈ ℝ^*)
3		xrmaxcl 11930	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) ∈ ℝ^*)
4	1, 2, 3	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) ∈ ℝ^)
5		simpl3 1029	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶) → 𝐶 ∈ ℝ^*)
6		xrmax1sup 11931	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) → 𝐴 ≤ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ))
7	6	3adant3 1044	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) → 𝐴 ≤ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ))
8	7	adantr 276	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶) → 𝐴 ≤ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^*, < ))
9		simpr 110	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^*, < ) < 𝐶)
10	1, 4, 5, 8, 9	xrlelttrd 10139	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶)
11		xrmax2sup 11932	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) → 𝐵 ≤ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ))
12	1, 2, 11	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶) → 𝐵 ≤ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^*, < ))
13	2, 4, 5, 12, 9	xrlelttrd 10139	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶) → 𝐵 < 𝐶)
14	10, 13	jca 306	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶) → (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶))
15		simplr 529	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ)
16		simpllr 536	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ)
17		xrmaxrecl 11933	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^*, < ) = sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ))
18	15, 16, 17	syl2anc 411	. . . . . 6 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) = sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ))
19		simp-4r 544	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶))
20		simpr 110	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐶 ∈ ℝ)
21		maxltsup 11896	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) < 𝐶 ↔ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)))
22	15, 16, 20, 21	syl3anc 1274	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) < 𝐶 ↔ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)))
23	19, 22	mpbird 167	. . . . . 6 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) < 𝐶)
24	18, 23	eqbrtrd 4130	. . . . 5 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶)
25		simplr 529	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = +∞) → 𝐴 ∈ ℝ)
26		simpllr 536	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = +∞) → 𝐵 ∈ ℝ)
27		maxcl 11888	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
28	25, 26, 27	syl2anc 411	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = +∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ)
29	17	eleq1d 2301	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^*, < ) ∈ ℝ ↔ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ))
30	25, 26, 29	syl2anc 411	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = +∞) → (sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) ∈ ℝ ↔ sup({𝐴, 𝐵}, ℝ, < ) ∈ ℝ))
31	28, 30	mpbird 167	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = +∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) ∈ ℝ)
32		ltpnf 10109	. . . . . . 7 ⊢ (sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) ∈ ℝ → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < +∞)
33	31, 32	syl 14	. . . . . 6 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = +∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < +∞)
34		simpr 110	. . . . . 6 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = +∞) → 𝐶 = +∞)
35	33, 34	breqtrrd 4136	. . . . 5 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = +∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶)
36		simprl 531	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → 𝐴 < 𝐶)
37	36	ad3antrrr 492	. . . . . 6 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = -∞) → 𝐴 < 𝐶)
38		nltmnf 10117	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ^* → ¬ 𝐴 < -∞)
39	38	3ad2ant1 1045	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) → ¬ 𝐴 < -∞)
40	39	ad4antr 494	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = -∞) → ¬ 𝐴 < -∞)
41		simpr 110	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = -∞) → 𝐶 = -∞)
42	41	breq2d 4120	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = -∞) → (𝐴 < 𝐶 ↔ 𝐴 < -∞))
43	40, 42	mtbird 680	. . . . . 6 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = -∞) → ¬ 𝐴 < 𝐶)
44	37, 43	pm2.21dd 625	. . . . 5 ⊢ ((((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 = -∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶)
45		elxr 10105	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ^* ↔ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))
46	45	biimpi 120	. . . . . . 7 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ^* → (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))
47	46	3ad2ant3 1047	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) → (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))
48	47	ad3antrrr 492	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))
49	24, 35, 44, 48	mpjao3dan 1344	. . . 4 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶)
50	36	ad2antrr 488	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = +∞) → 𝐴 < 𝐶)
51		pnfnlt 10116	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ^* → ¬ +∞ < 𝐶)
52	51	3ad2ant3 1047	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) → ¬ +∞ < 𝐶)
53	52	ad3antrrr 492	. . . . . 6 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = +∞) → ¬ +∞ < 𝐶)
54		simpr 110	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = +∞) → 𝐴 = +∞)
55	54	breq1d 4118	. . . . . 6 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = +∞) → (𝐴 < 𝐶 ↔ +∞ < 𝐶))
56	53, 55	mtbird 680	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = +∞) → ¬ 𝐴 < 𝐶)
57	50, 56	pm2.21dd 625	. . . 4 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = +∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶)
58		simpr 110	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐴 = -∞)
59		mnfle 10121	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ^* → -∞ ≤ 𝐵)
60	59	3ad2ant2 1046	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) → -∞ ≤ 𝐵)
61	60	ad3antrrr 492	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = -∞) → -∞ ≤ 𝐵)
62	58, 61	eqbrtrd 4130	. . . . . 6 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐴 ≤ 𝐵)
63		simp1 1024	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) → 𝐴 ∈ ℝ^)
64	63	ad3antrrr 492	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐴 ∈ ℝ^)
65		simp2 1025	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) → 𝐵 ∈ ℝ^)
66	65	ad3antrrr 492	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐵 ∈ ℝ^)
67		xrmaxleim 11922	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) → (𝐴 ≤ 𝐵 → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) = 𝐵))
68	64, 66, 67	syl2anc 411	. . . . . 6 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = -∞) → (𝐴 ≤ 𝐵 → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) = 𝐵))
69	62, 68	mpd 13	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = -∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) = 𝐵)
70		simprr 533	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → 𝐵 < 𝐶)
71	70	ad2antrr 488	. . . . 5 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐵 < 𝐶)
72	69, 71	eqbrtrd 4130	. . . 4 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐴 = -∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶)
73		elxr 10105	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ^* ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
74	73	biimpi 120	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ^* → (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
75	74	3ad2ant1 1045	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) → (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
76	75	ad2antrr 488	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
77	49, 57, 72, 76	mpjao3dan 1344	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶)
78		simplrr 538	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = +∞) → 𝐵 < 𝐶)
79		breq1 4111	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 = +∞ → (𝐵 < 𝐶 ↔ +∞ < 𝐶))
80	79	adantl 277	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐵 < 𝐶 ↔ +∞ < 𝐶))
81	78, 80	mpbid 147	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = +∞) → +∞ < 𝐶)
82	52	ad2antrr 488	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = +∞) → ¬ +∞ < 𝐶)
83	81, 82	pm2.21dd 625	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = +∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶)
84		prcom 3766	. . . . . 6 ⊢ {𝐵, 𝐴} = {𝐴, 𝐵}
85	84	supeq1i 7278	. . . . 5 ⊢ sup({𝐵, 𝐴}, ℝ^, < ) = sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < )
86		simpr 110	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐵 = -∞)
87		mnfle 10121	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ^* → -∞ ≤ 𝐴)
88	87	3ad2ant1 1045	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) → -∞ ≤ 𝐴)
89	88	ad2antrr 488	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = -∞) → -∞ ≤ 𝐴)
90	86, 89	eqbrtrd 4130	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐵 ≤ 𝐴)
91		simpll2 1064	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐵 ∈ ℝ^)
92		simpll1 1063	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐴 ∈ ℝ^)
93		xrmaxleim 11922	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐴 ∈ ℝ^) → (𝐵 ≤ 𝐴 → sup({𝐵, 𝐴}, ℝ^, < ) = 𝐴))
94	91, 92, 93	syl2anc 411	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 ≤ 𝐴 → sup({𝐵, 𝐴}, ℝ^, < ) = 𝐴))
95	90, 94	mpd 13	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = -∞) → sup({𝐵, 𝐴}, ℝ^, < ) = 𝐴)
96	85, 95	eqtr3id 2279	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = -∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) = 𝐴)
97		simplrl 537	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐴 < 𝐶)
98	96, 97	eqbrtrd 4130	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) ∧ 𝐵 = -∞) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶)
99		elxr 10105	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ^* ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
100	99	biimpi 120	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ^* → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
101	100	3ad2ant2 1046	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
102	101	adantr 276	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
103	77, 83, 98, 102	mpjao3dan 1344	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)) → sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶)
104	14, 103	impbida 600	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^) → (sup({𝐴, 𝐵}, ℝ^, < ) < 𝐶 ↔ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐶)))

Colors of variables: wff set class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ∧ wa 104 ↔ wb 105 ∨ w3o 1004 ∧ w3a 1005 = wceq 1398 ∈ wcel 2203 {cpr 3689 class class class wbr 4108 supcsup 7272 ℝcr 8122 +∞cpnf 8301 -∞cmnf 8302 ℝ^*cxr 8303 < clt 8304 ≤ cle 8305

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-ia1 106 ax-ia2 107 ax-ia3 108 ax-in1 619 ax-in2 620 ax-io 717 ax-5 1496 ax-7 1497 ax-gen 1498 ax-ie1 1542 ax-ie2 1543 ax-8 1553 ax-10 1554 ax-11 1555 ax-i12 1556 ax-bndl 1558 ax-4 1559 ax-17 1575 ax-i9 1579 ax-ial 1583 ax-i5r 1584 ax-13 2205 ax-14 2206 ax-ext 2214 ax-coll 4224 ax-sep 4227 ax-nul 4235 ax-pow 4286 ax-pr 4321 ax-un 4553 ax-setind 4658 ax-iinf 4709 ax-cnex 8214 ax-resscn 8215 ax-1cn 8216 ax-1re 8217 ax-icn 8218 ax-addcl 8219 ax-addrcl 8220 ax-mulcl 8221 ax-mulrcl 8222 ax-addcom 8223 ax-mulcom 8224 ax-addass 8225 ax-mulass 8226 ax-distr 8227 ax-i2m1 8228 ax-0lt1 8229 ax-1rid 8230 ax-0id 8231 ax-rnegex 8232 ax-precex 8233 ax-cnre 8234 ax-pre-ltirr 8235 ax-pre-ltwlin 8236 ax-pre-lttrn 8237 ax-pre-apti 8238 ax-pre-ltadd 8239 ax-pre-mulgt0 8240 ax-pre-mulext 8241 ax-arch 8242 ax-caucvg 8243

This theorem depends on definitions: df-bi 117 df-dc 843 df-3or 1006 df-3an 1007 df-tru 1401 df-fal 1404 df-nf 1510 df-sb 1812 df-eu 2083 df-mo 2084 df-clab 2219 df-cleq 2225 df-clel 2228 df-nfc 2373 df-ne 2413 df-nel 2508 df-ral 2525 df-rex 2526 df-reu 2527 df-rmo 2528 df-rab 2529 df-v 2814 df-sbc 3042 df-csb 3138 df-dif 3212 df-un 3214 df-in 3216 df-ss 3223 df-nul 3508 df-if 3620 df-pw 3670 df-sn 3694 df-pr 3695 df-op 3697 df-uni 3914 df-int 3949 df-iun 3992 df-br 4109 df-opab 4171 df-mpt 4172 df-tr 4208 df-id 4413 df-po 4416 df-iso 4417 df-iord 4486 df-on 4488 df-ilim 4489 df-suc 4491 df-iom 4712 df-xp 4754 df-rel 4755 df-cnv 4756 df-co 4757 df-dm 4758 df-rn 4759 df-res 4760 df-ima 4761 df-iota 5311 df-fun 5353 df-fn 5354 df-f 5355 df-f1 5356 df-fo 5357 df-f1o 5358 df-fv 5359 df-riota 6002 df-ov 6052 df-oprab 6053 df-mpo 6054 df-1st 6333 df-2nd 6334 df-recs 6535 df-frec 6621 df-sup 7274 df-pnf 8306 df-mnf 8307 df-xr 8308 df-ltxr 8309 df-le 8310 df-sub 8442 df-neg 8443 df-reap 8845 df-ap 8852 df-div 8943 df-inn 9234 df-2 9292 df-3 9293 df-4 9294 df-n0 9493 df-z 9574 df-uz 9850 df-rp 9983 df-seqfrec 10806 df-exp 10897 df-cj 11520 df-re 11521 df-im 11522 df-rsqrt 11676 df-abs 11677

This theorem is referenced by: xrmaxadd 11939 xrltmininf 11948 iooinsup 11955 xmetxpbl 15360 txmetcnp 15370

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