Theorem infmremnf 13421

Description: The infimum of the reals is minus infinity. (Contributed by AV, 5-Sep-2020.)

Assertion

Ref	Expression
infmremnf	⊢ inf(ℝ, ℝ*, < ) = -∞

Proof of Theorem infmremnf

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		reltxrnmnf 13420	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℝ* (-∞ < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑥)
2		xrltso 13217	. . . 4 ⊢ < Or ℝ*
3	2	a1i 11	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ* (-∞ < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑥) → < Or ℝ*)
4		mnfxr 11315	. . . 4 ⊢ -∞ ∈ ℝ*
5	4	a1i 11	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ* (-∞ < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑥) → -∞ ∈ ℝ*)
6		rexr 11304	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ → 𝑦 ∈ ℝ*)
7		nltmnf 13205	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ* → ¬ 𝑦 < -∞)
8	6, 7	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ → ¬ 𝑦 < -∞)
9	8	adantl 487	. . 3 ⊢ ((∀𝑥 ∈ ℝ* (-∞ < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑥) ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ¬ 𝑦 < -∞)
10		breq2 5107	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (-∞ < 𝑥 ↔ -∞ < 𝑦))
11		breq2 5107	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑧 < 𝑥 ↔ 𝑧 < 𝑦))
12	11	rexbidv 3186	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑥 ↔ ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑦))
13	10, 12	imbi12d 347	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((-∞ < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑥) ↔ (-∞ < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑦)))
14	13	rspcv 3572	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ* → (∀𝑥 ∈ ℝ* (-∞ < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑥) → (-∞ < 𝑦 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑦)))
15	14	com23 87	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ* → (-∞ < 𝑦 → (∀𝑥 ∈ ℝ* (-∞ < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑥) → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑦)))
16	15	imp 412	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ ℝ* ∧ -∞ < 𝑦) → (∀𝑥 ∈ ℝ* (-∞ < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑥) → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑦))
17	16	impcom 413	. . 3 ⊢ ((∀𝑥 ∈ ℝ* (-∞ < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑥) ∧ (𝑦 ∈ ℝ* ∧ -∞ < 𝑦)) → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑦)
18	3, 5, 9, 17	eqinfd 9463	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℝ* (-∞ < 𝑥 → ∃𝑧 ∈ ℝ 𝑧 < 𝑥) → inf(ℝ, ℝ*, < ) = -∞)
19	1, 18	ax-mp 5	1 ⊢ inf(ℝ, ℝ*, < ) = -∞

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3076  ∃wrex 3086   class class class wbr 5103   Or wor 5562  infcinf 9418  ℝcr 11148  -∞cmnf 11290  ℝ^*cxr 11291   < clt 11292

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7742  ax-cnex 11205  ax-resscn 11206  ax-1cn 11207  ax-icn 11208  ax-addcl 11209  ax-addrcl 11210  ax-mulcl 11211  ax-mulrcl 11212  ax-mulcom 11213  ax-addass 11214  ax-mulass 11215  ax-distr 11216  ax-i2m1 11217  ax-1ne0 11218  ax-1rid 11219  ax-rnegex 11220  ax-rrecex 11221  ax-cnre 11222  ax-pre-lttri 11223  ax-pre-lttrn 11224  ax-pre-ltadd 11225  ax-pre-mulgt0 11226

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5550  df-po 5563  df-so 5564  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-iota 6491  df-fun 6537  df-fn 6538  df-f 6539  df-f1 6540  df-fo 6541  df-f1o 6542  df-fv 6543  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-er 8703  df-en 8960  df-dom 8961  df-sdom 8962  df-sup 9419  df-inf 9420  df-pnf 11294  df-mnf 11295  df-xr 11296  df-ltxr 11297  df-le 11298  df-sub 11492  df-neg 11493

This theorem is used by: (None)