Proof of Theorem ixxlb
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | ixx.1 |
. . . . . . . . 9
⊢ 𝑂 = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ*
↦ {𝑧 ∈
ℝ* ∣ (𝑥𝑅𝑧 ∧ 𝑧𝑆𝑦)}) |
2 | 1 | elixx1 13017 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ*) → (𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵) ↔ (𝑤 ∈ ℝ* ∧ 𝐴𝑅𝑤 ∧ 𝑤𝑆𝐵))) |
3 | 2 | 3adant3 1130 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → (𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵) ↔ (𝑤 ∈ ℝ* ∧ 𝐴𝑅𝑤 ∧ 𝑤𝑆𝐵))) |
4 | 3 | biimpa 476 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → (𝑤 ∈ ℝ* ∧ 𝐴𝑅𝑤 ∧ 𝑤𝑆𝐵)) |
5 | 4 | simp1d 1140 |
. . . . 5
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → 𝑤 ∈ ℝ*) |
6 | 5 | ex 412 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → (𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵) → 𝑤 ∈
ℝ*)) |
7 | 6 | ssrdv 3923 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → (𝐴𝑂𝐵) ⊆
ℝ*) |
8 | | infxrcl 12996 |
. . 3
⊢ ((𝐴𝑂𝐵) ⊆ ℝ* →
inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ∈
ℝ*) |
9 | 7, 8 | syl 17 |
. 2
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ∈
ℝ*) |
10 | | simp1 1134 |
. 2
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 ∈
ℝ*) |
11 | | simprr 769 |
. . . . . 6
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, <
)) |
12 | 7 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . 8
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
(𝐴𝑂𝐵) ⊆
ℝ*) |
13 | | qre 12622 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑤 ∈ ℚ → 𝑤 ∈
ℝ) |
14 | 13 | rexrd 10956 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑤 ∈ ℚ → 𝑤 ∈
ℝ*) |
15 | 14 | ad2antlr 723 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
𝑤 ∈
ℝ*) |
16 | | simprl 767 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
𝐴 < 𝑤) |
17 | 10 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
𝐴 ∈
ℝ*) |
18 | | ixxub.4 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝑤 ∈
ℝ*) → (𝐴 < 𝑤 → 𝐴𝑅𝑤)) |
19 | 17, 15, 18 | syl2anc 583 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
(𝐴 < 𝑤 → 𝐴𝑅𝑤)) |
20 | 16, 19 | mpd 15 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
𝐴𝑅𝑤) |
21 | 9 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ∈
ℝ*) |
22 | | simpll2 1211 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
𝐵 ∈
ℝ*) |
23 | | simp3 1136 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) |
24 | | n0 4277 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅ ↔ ∃𝑤 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) |
25 | 23, 24 | sylib 217 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → ∃𝑤 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) |
26 | 9 | adantr 480 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ∈
ℝ*) |
27 | | simpl2 1190 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → 𝐵 ∈
ℝ*) |
28 | | infxrlb 12997 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (((𝐴𝑂𝐵) ⊆ ℝ* ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝑤) |
29 | 7, 28 | sylan 579 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝑤) |
30 | 4 | simp3d 1142 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → 𝑤𝑆𝐵) |
31 | | ixxub.3 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝑤 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ*) → (𝑤𝑆𝐵 → 𝑤 ≤ 𝐵)) |
32 | 5, 27, 31 | syl2anc 583 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → (𝑤𝑆𝐵 → 𝑤 ≤ 𝐵)) |
33 | 30, 32 | mpd 15 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → 𝑤 ≤ 𝐵) |
34 | 26, 5, 27, 29, 33 | xrletrd 12825 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝐵) |
35 | 25, 34 | exlimddv 1939 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝐵) |
36 | 35 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝐵) |
37 | 15, 21, 22, 11, 36 | xrltletrd 12824 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
𝑤 < 𝐵) |
38 | | ixxub.2 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑤 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ*) → (𝑤 < 𝐵 → 𝑤𝑆𝐵)) |
39 | 15, 22, 38 | syl2anc 583 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
(𝑤 < 𝐵 → 𝑤𝑆𝐵)) |
40 | 37, 39 | mpd 15 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
𝑤𝑆𝐵) |
41 | 3 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
(𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵) ↔ (𝑤 ∈ ℝ* ∧ 𝐴𝑅𝑤 ∧ 𝑤𝑆𝐵))) |
42 | 15, 20, 40, 41 | mpbir3and 1340 |
. . . . . . . 8
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) |
43 | 12, 42, 28 | syl2anc 583 |
. . . . . . 7
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝑤) |
44 | 21, 15 | xrlenltd 10972 |
. . . . . . 7
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
(inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝑤 ↔ ¬ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, <
))) |
45 | 43, 44 | mpbid 231 |
. . . . . 6
⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) ∧ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ))) →
¬ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, <
)) |
46 | 11, 45 | pm2.65da 813 |
. . . . 5
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ ℚ) → ¬ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, <
))) |
47 | 46 | nrexdv 3197 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → ¬ ∃𝑤 ∈ ℚ (𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, <
))) |
48 | | qbtwnxr 12863 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ∈
ℝ* ∧ 𝐴
< inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < )) →
∃𝑤 ∈ ℚ
(𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, <
))) |
49 | 48 | 3expia 1119 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ∈
ℝ*) → (𝐴 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) →
∃𝑤 ∈ ℚ
(𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, <
)))) |
50 | 10, 9, 49 | syl2anc 583 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → (𝐴 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) →
∃𝑤 ∈ ℚ
(𝐴 < 𝑤 ∧ 𝑤 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, <
)))) |
51 | 47, 50 | mtod 197 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → ¬ 𝐴 < inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, <
)) |
52 | 9, 10, 51 | xrnltled 10974 |
. 2
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ≤ 𝐴) |
53 | 4 | simp2d 1141 |
. . . . 5
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → 𝐴𝑅𝑤) |
54 | 10 | adantr 480 |
. . . . . 6
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → 𝐴 ∈
ℝ*) |
55 | | ixxub.5 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝑤 ∈
ℝ*) → (𝐴𝑅𝑤 → 𝐴 ≤ 𝑤)) |
56 | 54, 5, 55 | syl2anc 583 |
. . . . 5
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → (𝐴𝑅𝑤 → 𝐴 ≤ 𝑤)) |
57 | 53, 56 | mpd 15 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) ∧ 𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)) → 𝐴 ≤ 𝑤) |
58 | 57 | ralrimiva 3107 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → ∀𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)𝐴 ≤ 𝑤) |
59 | | infxrgelb 12998 |
. . . 4
⊢ (((𝐴𝑂𝐵) ⊆ ℝ* ∧ 𝐴 ∈ ℝ*)
→ (𝐴 ≤ inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ↔
∀𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)𝐴 ≤ 𝑤)) |
60 | 7, 10, 59 | syl2anc 583 |
. . 3
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → (𝐴 ≤ inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) ↔
∀𝑤 ∈ (𝐴𝑂𝐵)𝐴 ≤ 𝑤)) |
61 | 58, 60 | mpbird 256 |
. 2
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → 𝐴 ≤ inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, <
)) |
62 | 9, 10, 52, 61 | xrletrid 12818 |
1
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ*
∧ 𝐵 ∈
ℝ* ∧ (𝐴𝑂𝐵) ≠ ∅) → inf((𝐴𝑂𝐵), ℝ*, < ) = 𝐴) |