Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  infleinflem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem infleinflem1 46520
Description: Lemma for infleinf 46522, case 𝐵 ≠ ∅ ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < ). (Contributed by Glauco Siliprandi, 3-Mar-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
infleinflem1.a (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ*)
infleinflem1.b (𝜑 → 𝐵 ⊆ ℝ*)
infleinflem1.w (𝜑 → 𝑊 ∈ ℝ+)
infleinflem1.x (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
infleinflem1.i (𝜑 → 𝑋 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e (𝑊 / 2)))
infleinflem1.z (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝐴)
infleinflem1.l (𝜑 → 𝑍 ≤ (𝑋 +e (𝑊 / 2)))
Assertion
Ref Expression
infleinflem1 (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊))

Proof of Theorem infleinflem1
StepHypRef Expression
1 infleinflem1.a . . . 4 (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ*)
2 infxrcl 13474 . . . 4 (𝐴 ⊆ ℝ* → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
31, 2syl 18 . . 3 (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
4 id 23 . . 3 (inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ* → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
53, 4syl 18 . 2 (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
6 infleinflem1.z . . 3 (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝐴)
71, 6sseldd 3913 . 2 (𝜑 → 𝑍 ∈ ℝ*)
8 infleinflem1.b . . . 4 (𝜑 → 𝐵 ⊆ ℝ*)
9 infxrcl 13474 . . . 4 (𝐵 ⊆ ℝ* → inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
108, 9syl 18 . . 3 (𝜑 → inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
11 infleinflem1.w . . . 4 (𝜑 → 𝑊 ∈ ℝ+)
12 rpxr 13140 . . . 4 (𝑊 ∈ ℝ+ → 𝑊 ∈ ℝ*)
1311, 12syl 18 . . 3 (𝜑 → 𝑊 ∈ ℝ*)
1410, 13xaddcld 13441 . 2 (𝜑 → (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊) ∈ ℝ*)
15 infxrlb 13475 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ 𝑍 ∈ 𝐴) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ 𝑍)
161, 6, 15syl2anc 596 . 2 (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ 𝑍)
17 infleinflem1.x . . . . 5 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
188sselda 3912 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → 𝑋 ∈ ℝ*)
1917, 18mpdan 700 . . . 4 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ*)
2011rpred 13174 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑊 ∈ ℝ)
2120rehalfcld 12603 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 / 2) ∈ ℝ)
2221rexrd 11369 . . . 4 (𝜑 → (𝑊 / 2) ∈ ℝ*)
2319, 22xaddcld 13441 . . 3 (𝜑 → (𝑋 +e (𝑊 / 2)) ∈ ℝ*)
24 infleinflem1.l . . 3 (𝜑 → 𝑍 ≤ (𝑋 +e (𝑊 / 2)))
25 pnfge 13269 . . . . . . 7 ((𝑋 +e (𝑊 / 2)) ∈ ℝ* → (𝑋 +e (𝑊 / 2)) ≤ +∞)
2623, 25syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 +e (𝑊 / 2)) ≤ +∞)
2726adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → (𝑋 +e (𝑊 / 2)) ≤ +∞)
28 oveq1 7434 . . . . . . 7 (inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞ → (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊) = (+∞ +e 𝑊))
2928adantl 487 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊) = (+∞ +e 𝑊))
30 rpre 13139 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ ℝ+ → 𝑊 ∈ ℝ)
31 renemnf 11368 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ ℝ → 𝑊 ≠ -∞)
3230, 31syl 18 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ ℝ+ → 𝑊 ≠ -∞)
33 xaddpnf2 13367 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ ℝ* ∧ 𝑊 ≠ -∞) → (+∞ +e 𝑊) = +∞)
3412, 32, 33syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝑊 ∈ ℝ+ → (+∞ +e 𝑊) = +∞)
3511, 34syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (+∞ +e 𝑊) = +∞)
3635adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → (+∞ +e 𝑊) = +∞)
3729, 36eqtr2d 2799 . . . . 5 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → +∞ = (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊))
3827, 37breqtrd 5133 . . . 4 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → (𝑋 +e (𝑊 / 2)) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊))
398, 17sseldd 3913 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ*)
4010, 22xaddcld 13441 . . . . . . 7 (𝜑 → (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e (𝑊 / 2)) ∈ ℝ*)
41 rphalfcl 13159 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ ℝ+ → (𝑊 / 2) ∈ ℝ+)
4211, 41syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑊 / 2) ∈ ℝ+)
4342rpxrd 13175 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑊 / 2) ∈ ℝ*)
44 infleinflem1.i . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑋 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e (𝑊 / 2)))
4539, 40, 43, 44xleadd1d 46480 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋 +e (𝑊 / 2)) ≤ ((inf(𝐵, ℝ*, < ) +e (𝑊 / 2)) +e (𝑊 / 2)))
4645adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → (𝑋 +e (𝑊 / 2)) ≤ ((inf(𝐵, ℝ*, < ) +e (𝑊 / 2)) +e (𝑊 / 2)))
4710adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
48 neqne 2966 . . . . . . . 8 (¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞ → inf(𝐵, ℝ*, < ) ≠ +∞)
4948adantl 487 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → inf(𝐵, ℝ*, < ) ≠ +∞)
5043adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → (𝑊 / 2) ∈ ℝ*)
5111adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → 𝑊 ∈ ℝ+)
52 rpre 13139 . . . . . . . 8 ((𝑊 / 2) ∈ ℝ+ → (𝑊 / 2) ∈ ℝ)
53 renepnf 11367 . . . . . . . 8 ((𝑊 / 2) ∈ ℝ → (𝑊 / 2) ≠ +∞)
5451, 41, 52, 534syl 20 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → (𝑊 / 2) ≠ +∞)
55 xaddass2 13390 . . . . . . 7 (((inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ* ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) ≠ +∞) ∧ ((𝑊 / 2) ∈ ℝ* ∧ (𝑊 / 2) ≠ +∞) ∧ ((𝑊 / 2) ∈ ℝ* ∧ (𝑊 / 2) ≠ +∞)) → ((inf(𝐵, ℝ*, < ) +e (𝑊 / 2)) +e (𝑊 / 2)) = (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e ((𝑊 / 2) +e (𝑊 / 2))))
5647, 49, 50, 54, 50, 54, 55syl222anc 1413 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → ((inf(𝐵, ℝ*, < ) +e (𝑊 / 2)) +e (𝑊 / 2)) = (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e ((𝑊 / 2) +e (𝑊 / 2))))
57 rehalfcl 12583 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ ℝ → (𝑊 / 2) ∈ ℝ)
5857, 57rexaddd 13374 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ ℝ → ((𝑊 / 2) +e (𝑊 / 2)) = ((𝑊 / 2) + (𝑊 / 2)))
59 recn 11300 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ ℝ → 𝑊 ∈ ℂ)
60 2halves 12574 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ ℂ → ((𝑊 / 2) + (𝑊 / 2)) = 𝑊)
6159, 60syl 18 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ ℝ → ((𝑊 / 2) + (𝑊 / 2)) = 𝑊)
6258, 61eqtrd 2798 . . . . . . . 8 (𝑊 ∈ ℝ → ((𝑊 / 2) +e (𝑊 / 2)) = 𝑊)
6362oveq2d 7443 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ ℝ → (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e ((𝑊 / 2) +e (𝑊 / 2))) = (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊))
6451, 30, 633syl 19 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e ((𝑊 / 2) +e (𝑊 / 2))) = (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊))
6556, 64eqtrd 2798 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → ((inf(𝐵, ℝ*, < ) +e (𝑊 / 2)) +e (𝑊 / 2)) = (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊))
6646, 65breqtrd 5133 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞) → (𝑋 +e (𝑊 / 2)) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊))
6738, 66pm2.61dan 825 . . 3 (𝜑 → (𝑋 +e (𝑊 / 2)) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊))
687, 23, 14, 24, 67xrletrd 13301 . 2 (𝜑 → 𝑍 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊))
695, 7, 14, 16, 68xrletrd 13301 1 (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +e 𝑊))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2958   ⊆ wss 3899   class class class wbr 5105  (class class class)co 7427  infcinf 9443  ℂcc 11208  ℝcr 11209   + caddc 11213  +∞cpnf 11350  -∞cmnf 11351  ℝ*cxr 11352   < clt 11353   ≤ cle 11354   / cdiv 11983  2c2 12407  ℝ+crp 13130   +e cxad 13249
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-sep 5251  ax-nul 5262  ax-pow 5330  ax-pr 5394  ax-un 7758  ax-cnex 11266  ax-resscn 11267  ax-1cn 11268  ax-icn 11269  ax-addcl 11270  ax-addrcl 11271  ax-mulcl 11272  ax-mulrcl 11273  ax-mulcom 11274  ax-addass 11275  ax-mulass 11276  ax-distr 11277  ax-i2m1 11278  ax-1ne0 11279  ax-1rid 11280  ax-rnegex 11281  ax-rrecex 11282  ax-cnre 11283  ax-pre-lttri 11284  ax-pre-lttrn 11285  ax-pre-ltadd 11286  ax-pre-mulgt0 11287  ax-pre-sup 11288
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3455  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-ss 3900  df-pss 4016  df-dif 4049  df-in 4093  df-un 4153  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4838  df-uni 4870  df-iun 4955  df-br 5106  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5549  df-eprel 5554  df-po 5562  df-so 5563  df-fr 5607  df-we 5609  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6310  df-ord 6371  df-on 6372  df-lim 6373  df-suc 6374  df-iota 6500  df-fun 6548  df-fn 6549  df-f 6550  df-f1 6551  df-fo 6552  df-f1o 6553  df-fv 6554  df-riota 7384  df-ov 7430  df-oprab 7431  df-mpo 7432  df-om 7885  df-1st 8008  df-2nd 8009  df-frecs 8310  df-wrecs 8341  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-er 8728  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-sup 9444  df-inf 9445  df-pnf 11355  df-mnf 11356  df-xr 11357  df-ltxr 11358  df-le 11359  df-sub 11553  df-neg 11554  df-div 11984  df-nn 12346  df-2 12415  df-rp 13131  df-xneg 13251  df-xadd 13252
This theorem is used by:  infleinf  46522
  Copyright terms: Public domain W3C validator