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Theorem xlt2add 12641

Description: Extended real version of lt2add 11114. Note that ltleadd 11112, which has weaker assumptions, is not true for the extended reals (since 0 + +∞ < 1 + +∞ fails). (Contributed by Mario Carneiro, 23-Aug-2015.)

**Assertion**
Ref	Expression
xlt2add	⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*)) → ((𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷)))

**Proof of Theorem xlt2add**
Step	Hyp	Ref	Expression
1		xaddcl 12620	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) ∈ ℝ^)
2	1	3ad2ant1 1130	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) ∈ ℝ^)
3	2	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) ∈ ℝ^)
4		simp1l 1194	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐴 ∈ ℝ^)
5		simp2r 1197	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐷 ∈ ℝ^)
6		xaddcl 12620	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) → (𝐴 +_𝑒 𝐷) ∈ ℝ^)
7	4, 5, 6	syl2anc 587	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐴 +_𝑒 𝐷) ∈ ℝ^)
8	7	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → (𝐴 +_𝑒 𝐷) ∈ ℝ^)
9		xaddcl 12620	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 ∈ ℝ^* ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) → (𝐶 +_𝑒 𝐷) ∈ ℝ^)
10	9	3ad2ant2 1131	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐶 +_𝑒 𝐷) ∈ ℝ^)
11	10	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → (𝐶 +_𝑒 𝐷) ∈ ℝ^)
12		simp3r 1199	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐵 < 𝐷)
13	12	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → 𝐵 < 𝐷)
14		simp1r 1195	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐵 ∈ ℝ^)
15	14	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → 𝐵 ∈ ℝ^)
16	5	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → 𝐷 ∈ ℝ^)
17		simprl 770	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → 𝐴 ∈ ℝ)
18		xltadd2 12638	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐷 ∈ ℝ^* ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐵 < 𝐷 ↔ (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐴 +_𝑒 𝐷)))
19	15, 16, 17, 18	syl3anc 1368	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → (𝐵 < 𝐷 ↔ (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐴 +_𝑒 𝐷)))
20	13, 19	mpbid 235	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐴 +_𝑒 𝐷))
21		simp3l 1198	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐴 < 𝐶)
22	21	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → 𝐴 < 𝐶)
23	4	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → 𝐴 ∈ ℝ^)
24		simp2l 1196	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐶 ∈ ℝ^)
25	24	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → 𝐶 ∈ ℝ^)
26		simprr 772	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → 𝐷 ∈ ℝ)
27		xltadd1 12637	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ∈ ℝ^* ∧ 𝐷 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝐶 ↔ (𝐴 +_𝑒 𝐷) < (𝐶 +_𝑒 𝐷)))
28	23, 25, 26, 27	syl3anc 1368	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → (𝐴 < 𝐶 ↔ (𝐴 +_𝑒 𝐷) < (𝐶 +_𝑒 𝐷)))
29	22, 28	mpbid 235	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → (𝐴 +_𝑒 𝐷) < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
30	3, 8, 11, 20, 29	xrlttrd 12540	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐷 ∈ ℝ)) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
31	30	anassrs 471	. . . 4 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐷 ∈ ℝ) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
32		pnfxr 10684	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ +∞ ∈ ℝ^*
33	32	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → +∞ ∈ ℝ^)
34		pnfge 12513	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ^* → 𝐶 ≤ +∞)
35	24, 34	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐶 ≤ +∞)
36	4, 24, 33, 21, 35	xrltletrd 12542	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐴 < +∞)
37		nltpnft 12545	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ^* → (𝐴 = +∞ ↔ ¬ 𝐴 < +∞))
38	37	necon2abid 3029	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ^* → (𝐴 < +∞ ↔ 𝐴 ≠ +∞))
39	4, 38	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐴 < +∞ ↔ 𝐴 ≠ +∞))
40	36, 39	mpbid 235	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐴 ≠ +∞)
41		pnfge 12513	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐷 ∈ ℝ^* → 𝐷 ≤ +∞)
42	5, 41	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐷 ≤ +∞)
43	14, 5, 33, 12, 42	xrltletrd 12542	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐵 < +∞)
44		nltpnft 12545	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ^* → (𝐵 = +∞ ↔ ¬ 𝐵 < +∞))
45	44	necon2abid 3029	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ^* → (𝐵 < +∞ ↔ 𝐵 ≠ +∞))
46	14, 45	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐵 < +∞ ↔ 𝐵 ≠ +∞))
47	43, 46	mpbid 235	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐵 ≠ +∞)
48		xaddnepnf 12618	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐴 ≠ +∞) ∧ (𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ≠ +∞)) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) ≠ +∞)
49	4, 40, 14, 47, 48	syl22anc 837	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) ≠ +∞)
50		nltpnft 12545	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 +_𝑒 𝐵) ∈ ℝ^* → ((𝐴 +_𝑒 𝐵) = +∞ ↔ ¬ (𝐴 +_𝑒 𝐵) < +∞))
51	50	necon2abid 3029	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 +_𝑒 𝐵) ∈ ℝ^* → ((𝐴 +_𝑒 𝐵) < +∞ ↔ (𝐴 +_𝑒 𝐵) ≠ +∞))
52	2, 51	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → ((𝐴 +_𝑒 𝐵) < +∞ ↔ (𝐴 +_𝑒 𝐵) ≠ +∞))
53	49, 52	mpbird 260	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < +∞)
54	53	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐷 = +∞) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < +∞)
55		oveq2 7143	. . . . . . 7 ⊢ (𝐷 = +∞ → (𝐶 +_𝑒 𝐷) = (𝐶 +_𝑒 +∞))
56		mnfxr 10687	. . . . . . . . . . 11 ⊢ -∞ ∈ ℝ^*
57	56	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → -∞ ∈ ℝ^)
58		mnfle 12517	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ^* → -∞ ≤ 𝐴)
59	4, 58	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → -∞ ≤ 𝐴)
60	57, 4, 24, 59, 21	xrlelttrd 12541	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → -∞ < 𝐶)
61		ngtmnft 12547	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ^* → (𝐶 = -∞ ↔ ¬ -∞ < 𝐶))
62	61	necon2abid 3029	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐶 ∈ ℝ^* → (-∞ < 𝐶 ↔ 𝐶 ≠ -∞))
63	24, 62	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (-∞ < 𝐶 ↔ 𝐶 ≠ -∞))
64	60, 63	mpbid 235	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐶 ≠ -∞)
65		xaddpnf1 12607	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ≠ -∞) → (𝐶 +_𝑒 +∞) = +∞)
66	24, 64, 65	syl2anc 587	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐶 +_𝑒 +∞) = +∞)
67	55, 66	sylan9eqr 2855	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐷 = +∞) → (𝐶 +_𝑒 𝐷) = +∞)
68	54, 67	breqtrrd 5058	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐷 = +∞) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
69	68	adantlr 714	. . . 4 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐷 = +∞) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
70		mnfle 12517	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ^* → -∞ ≤ 𝐵)
71	14, 70	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → -∞ ≤ 𝐵)
72	57, 14, 5, 71, 12	xrlelttrd 12541	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → -∞ < 𝐷)
73		ngtmnft 12547	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐷 ∈ ℝ^* → (𝐷 = -∞ ↔ ¬ -∞ < 𝐷))
74	73	necon2abid 3029	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐷 ∈ ℝ^* → (-∞ < 𝐷 ↔ 𝐷 ≠ -∞))
75	5, 74	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (-∞ < 𝐷 ↔ 𝐷 ≠ -∞))
76	72, 75	mpbid 235	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → 𝐷 ≠ -∞)
77	76	a1d 25	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (¬ (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷) → 𝐷 ≠ -∞))
78	77	necon4bd 3007	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐷 = -∞ → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷)))
79	78	imp 410	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐷 = -∞) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
80	79	adantlr 714	. . . 4 ⊢ (((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝐷 = -∞) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
81		elxr 12499	. . . . . 6 ⊢ (𝐷 ∈ ℝ^* ↔ (𝐷 ∈ ℝ ∨ 𝐷 = +∞ ∨ 𝐷 = -∞))
82	5, 81	sylib 221	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐷 ∈ ℝ ∨ 𝐷 = +∞ ∨ 𝐷 = -∞))
83	82	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐷 ∈ ℝ ∨ 𝐷 = +∞ ∨ 𝐷 = -∞))
84	31, 69, 80, 83	mpjao3dan 1428	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
85	40	a1d 25	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (¬ (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷) → 𝐴 ≠ +∞))
86	85	necon4bd 3007	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐴 = +∞ → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷)))
87	86	imp 410	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐴 = +∞) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
88		oveq1 7142	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = -∞ → (𝐴 +_𝑒 𝐵) = (-∞ +_𝑒 𝐵))
89		xaddmnf2 12610	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ≠ +∞) → (-∞ +_𝑒 𝐵) = -∞)
90	14, 47, 89	syl2anc 587	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (-∞ +_𝑒 𝐵) = -∞)
91	88, 90	sylan9eqr 2855	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐴 = -∞) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) = -∞)
92		xaddnemnf 12617	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐶 ∈ ℝ^* ∧ 𝐶 ≠ -∞) ∧ (𝐷 ∈ ℝ^* ∧ 𝐷 ≠ -∞)) → (𝐶 +_𝑒 𝐷) ≠ -∞)
93	24, 64, 5, 76, 92	syl22anc 837	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐶 +_𝑒 𝐷) ≠ -∞)
94		ngtmnft 12547	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐶 +_𝑒 𝐷) ∈ ℝ^* → ((𝐶 +_𝑒 𝐷) = -∞ ↔ ¬ -∞ < (𝐶 +_𝑒 𝐷)))
95	94	necon2abid 3029	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐶 +_𝑒 𝐷) ∈ ℝ^* → (-∞ < (𝐶 +_𝑒 𝐷) ↔ (𝐶 +_𝑒 𝐷) ≠ -∞))
96	10, 95	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (-∞ < (𝐶 +_𝑒 𝐷) ↔ (𝐶 +_𝑒 𝐷) ≠ -∞))
97	93, 96	mpbird 260	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → -∞ < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
98	97	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐴 = -∞) → -∞ < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
99	91, 98	eqbrtrd 5052	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) ∧ 𝐴 = -∞) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
100		elxr 12499	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ^* ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
101	4, 100	sylib 221	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
102	84, 87, 99, 101	mpjao3dan 1428	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*) ∧ (𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷)) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷))
103	102	3expia 1118	1 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ^* ∧ 𝐵 ∈ ℝ^) ∧ (𝐶 ∈ ℝ^ ∧ 𝐷 ∈ ℝ^*)) → ((𝐴 < 𝐶 ∧ 𝐵 < 𝐷) → (𝐴 +_𝑒 𝐵) < (𝐶 +_𝑒 𝐷)))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ↔ wb 209 ∧ wa 399 ∨ w3o 1083 ∧ w3a 1084 = wceq 1538 ∈ wcel 2111 ≠ wne 2987 class class class wbr 5030 (class class class)co 7135 ℝcr 10525 +∞cpnf 10661 -∞cmnf 10662 ℝ^*cxr 10663 < clt 10664 ≤ cle 10665 +_𝑒 cxad 12493

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1797 ax-4 1811 ax-5 1911 ax-6 1970 ax-7 2015 ax-8 2113 ax-9 2121 ax-10 2142 ax-11 2158 ax-12 2175 ax-ext 2770 ax-sep 5167 ax-nul 5174 ax-pow 5231 ax-pr 5295 ax-un 7441 ax-cnex 10582 ax-resscn 10583 ax-1cn 10584 ax-icn 10585 ax-addcl 10586 ax-addrcl 10587 ax-mulcl 10588 ax-mulrcl 10589 ax-mulcom 10590 ax-addass 10591 ax-mulass 10592 ax-distr 10593 ax-i2m1 10594 ax-1ne0 10595 ax-1rid 10596 ax-rnegex 10597 ax-rrecex 10598 ax-cnre 10599 ax-pre-lttri 10600 ax-pre-lttrn 10601 ax-pre-ltadd 10602

This theorem depends on definitions: df-bi 210 df-an 400 df-or 845 df-3or 1085 df-3an 1086 df-tru 1541 df-ex 1782 df-nf 1786 df-sb 2070 df-mo 2598 df-eu 2629 df-clab 2777 df-cleq 2791 df-clel 2870 df-nfc 2938 df-ne 2988 df-nel 3092 df-ral 3111 df-rex 3112 df-reu 3113 df-rab 3115 df-v 3443 df-sbc 3721 df-csb 3829 df-dif 3884 df-un 3886 df-in 3888 df-ss 3898 df-nul 4244 df-if 4426 df-pw 4499 df-sn 4526 df-pr 4528 df-op 4532 df-uni 4801 df-iun 4883 df-br 5031 df-opab 5093 df-mpt 5111 df-id 5425 df-po 5438 df-so 5439 df-xp 5525 df-rel 5526 df-cnv 5527 df-co 5528 df-dm 5529 df-rn 5530 df-res 5531 df-ima 5532 df-iota 6283 df-fun 6326 df-fn 6327 df-f 6328 df-f1 6329 df-fo 6330 df-f1o 6331 df-fv 6332 df-riota 7093 df-ov 7138 df-oprab 7139 df-mpo 7140 df-1st 7671 df-2nd 7672 df-er 8272 df-en 8493 df-dom 8494 df-sdom 8495 df-pnf 10666 df-mnf 10667 df-xr 10668 df-ltxr 10669 df-le 10670 df-sub 10861 df-neg 10862 df-xneg 12495 df-xadd 12496

This theorem is referenced by: bldisj 23005 iscau3 23882 xrofsup 30518 xrge0addgt0 30725

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