Theorem supxrpnf 13278

Description: The supremum of a set of extended reals containing plus infinity is plus infinity. (Contributed by NM, 15-Oct-2005.)

Assertion

Ref	Expression
supxrpnf	⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ +∞ ∈ 𝐴) → sup(𝐴, ℝ*, < ) = +∞)

Proof of Theorem supxrpnf

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ssel 3940	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊆ ℝ* → (𝑦 ∈ 𝐴 → 𝑦 ∈ ℝ*))
2		pnfnlt 13088	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ* → ¬ +∞ < 𝑦)
3	1, 2	syl6 35	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℝ* → (𝑦 ∈ 𝐴 → ¬ +∞ < 𝑦))
4	3	ralrimiv 3124	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℝ* → ∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ +∞ < 𝑦)
5		breq2 5111	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = +∞ → (𝑦 < 𝑧 ↔ 𝑦 < +∞))
6	5	rspcev 3588	. . . . 5 ⊢ ((+∞ ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 < +∞) → ∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑦 < 𝑧)
7	6	ex 412	. . . 4 ⊢ (+∞ ∈ 𝐴 → (𝑦 < +∞ → ∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑦 < 𝑧))
8	7	ralrimivw 3129	. . 3 ⊢ (+∞ ∈ 𝐴 → ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑦 < +∞ → ∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑦 < 𝑧))
9	4, 8	anim12i 613	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ +∞ ∈ 𝐴) → (∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ +∞ < 𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑦 < +∞ → ∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑦 < 𝑧)))
10		pnfxr 11228	. . 3 ⊢ +∞ ∈ ℝ*
11		supxr 13273	. . 3 ⊢ (((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ +∞ < 𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑦 < +∞ → ∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑦 < 𝑧))) → sup(𝐴, ℝ*, < ) = +∞)
12	10, 11	mpanl2 701	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ (∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ +∞ < 𝑦 ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑦 < +∞ → ∃𝑧 ∈ 𝐴 𝑦 < 𝑧))) → sup(𝐴, ℝ*, < ) = +∞)
13	9, 12	syldan 591	1 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ* ∧ +∞ ∈ 𝐴) → sup(𝐴, ℝ*, < ) = +∞)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3044  ∃wrex 3053   ⊆ wss 3914   class class class wbr 5107  supcsup 9391  ℝcr 11067  +∞cpnf 11205  ℝ^*cxr 11207   < clt 11208

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-cnex 11124  ax-resscn 11125  ax-1cn 11126  ax-icn 11127  ax-addcl 11128  ax-addrcl 11129  ax-mulcl 11130  ax-mulrcl 11131  ax-mulcom 11132  ax-addass 11133  ax-mulass 11134  ax-distr 11135  ax-i2m1 11136  ax-1ne0 11137  ax-1rid 11138  ax-rnegex 11139  ax-rrecex 11140  ax-cnre 11141  ax-pre-lttri 11142  ax-pre-lttrn 11143  ax-pre-ltadd 11144  ax-pre-mulgt0 11145

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3354  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-id 5533  df-po 5546  df-so 5547  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-er 8671  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-sup 9393  df-pnf 11210  df-mnf 11211  df-xr 11212  df-ltxr 11213  df-le 11214  df-sub 11407  df-neg 11408

This theorem is referenced by:  xrsup  13830  volsup  25457  supxrge  45334  supminfxr2  45465  sge0tsms  46378  sge0sup  46389