Theorem xrrebnd 9602

Description: An extended real is real iff it is strictly bounded by infinities. (Contributed by NM, 2-Feb-2006.)

Assertion

Ref	Expression
xrrebnd	⊢ (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐴 ∈ ℝ ↔ (-∞ < 𝐴 ∧ 𝐴 < +∞)))

Proof of Theorem xrrebnd

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elxr 9563	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
2		id 19	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℝ)
3		mnflt 9569	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → -∞ < 𝐴)
4		ltpnf 9567	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 < +∞)
5	3, 4	jca 304	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (-∞ < 𝐴 ∧ 𝐴 < +∞))
6	2, 5	2thd 174	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ ↔ (-∞ < 𝐴 ∧ 𝐴 < +∞)))
7		renepnf 7813	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ≠ +∞)
8	7	necon2bi 2363	. . . 4 ⊢ (𝐴 = +∞ → ¬ 𝐴 ∈ ℝ)
9		pnfxr 7818	. . . . . . 7 ⊢ +∞ ∈ ℝ*
10		xrltnr 9566	. . . . . . 7 ⊢ (+∞ ∈ ℝ* → ¬ +∞ < +∞)
11	9, 10	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ ¬ +∞ < +∞
12		breq1 3932	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = +∞ → (𝐴 < +∞ ↔ +∞ < +∞))
13	11, 12	mtbiri 664	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = +∞ → ¬ 𝐴 < +∞)
14	13	intnand 916	. . . 4 ⊢ (𝐴 = +∞ → ¬ (-∞ < 𝐴 ∧ 𝐴 < +∞))
15	8, 14	2falsed 691	. . 3 ⊢ (𝐴 = +∞ → (𝐴 ∈ ℝ ↔ (-∞ < 𝐴 ∧ 𝐴 < +∞)))
16		renemnf 7814	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ≠ -∞)
17	16	necon2bi 2363	. . . 4 ⊢ (𝐴 = -∞ → ¬ 𝐴 ∈ ℝ)
18		mnfxr 7822	. . . . . . 7 ⊢ -∞ ∈ ℝ*
19		xrltnr 9566	. . . . . . 7 ⊢ (-∞ ∈ ℝ* → ¬ -∞ < -∞)
20	18, 19	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ ¬ -∞ < -∞
21		breq2 3933	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = -∞ → (-∞ < 𝐴 ↔ -∞ < -∞))
22	20, 21	mtbiri 664	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = -∞ → ¬ -∞ < 𝐴)
23	22	intnanrd 917	. . . 4 ⊢ (𝐴 = -∞ → ¬ (-∞ < 𝐴 ∧ 𝐴 < +∞))
24	17, 23	2falsed 691	. . 3 ⊢ (𝐴 = -∞ → (𝐴 ∈ ℝ ↔ (-∞ < 𝐴 ∧ 𝐴 < +∞)))
25	6, 15, 24	3jaoi 1281	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞) → (𝐴 ∈ ℝ ↔ (-∞ < 𝐴 ∧ 𝐴 < +∞)))
26	1, 25	sylbi 120	1 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐴 ∈ ℝ ↔ (-∞ < 𝐴 ∧ 𝐴 < +∞)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ w3o 961   = wceq 1331   ∈ wcel 1480   class class class wbr 3929  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-sep 4046  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-cnex 7711  ax-resscn 7712  ax-pre-ltirr 7732

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  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-rab 2425  df-v 2688  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-br 3930  df-opab 3990  df-xp 4545  df-pnf 7802  df-mnf 7803  df-xr 7804  df-ltxr 7805

This theorem is referenced by:  xrre  9603  xrre2  9604  xrre3  9605  elioc2  9719  elico2  9720  elicc2  9721  xblpnfps  12567  xblpnf  12568