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

 Description: If an extended real number 𝐴 can be approximated from above, adding positive reals to 𝐵, then 𝐴 is less than or equal to 𝐵. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
xrlexaddrp.1 (𝜑𝐴 ∈ ℝ*)
xrlexaddrp.2 (𝜑𝐵 ∈ ℝ*)
xrlexaddrp.3 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥))
Assertion
Ref Expression
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝜑,𝑥

Proof of Theorem xrlexaddrp
StepHypRef Expression
1 xrlexaddrp.1 . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ ℝ*)
2 pnfge 12513 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ*𝐴 ≤ +∞)
31, 2syl 17 . . . 4 (𝜑𝐴 ≤ +∞)
43adantr 484 . . 3 ((𝜑𝐵 = +∞) → 𝐴 ≤ +∞)
5 id 22 . . . . 5 (𝐵 = +∞ → 𝐵 = +∞)
65eqcomd 2804 . . . 4 (𝐵 = +∞ → +∞ = 𝐵)
76adantl 485 . . 3 ((𝜑𝐵 = +∞) → +∞ = 𝐵)
84, 7breqtrd 5056 . 2 ((𝜑𝐵 = +∞) → 𝐴𝐵)
9 simpl 486 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → 𝜑)
10 neqne 2995 . . . 4 𝐵 = +∞ → 𝐵 ≠ +∞)
1110adantl 485 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → 𝐵 ≠ +∞)
12 simpr 488 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 = -∞) → 𝐴 = -∞)
13 xrlexaddrp.2 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ∈ ℝ*)
14 mnfle 12517 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ ℝ* → -∞ ≤ 𝐵)
1513, 14syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → -∞ ≤ 𝐵)
1615adantr 484 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 = -∞) → -∞ ≤ 𝐵)
1712, 16eqbrtrd 5052 . . . . 5 ((𝜑𝐴 = -∞) → 𝐴𝐵)
1817adantlr 714 . . . 4 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐴𝐵)
19 simpl 486 . . . . 5 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → (𝜑𝐵 ≠ +∞))
20 neqne 2995 . . . . . 6 𝐴 = -∞ → 𝐴 ≠ -∞)
2120adantl 485 . . . . 5 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐴 ≠ -∞)
22 simpll 766 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝜑)
2313adantr 484 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐵 ≠ +∞) → 𝐵 ∈ ℝ*)
24 simpr 488 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐵 ≠ +∞) → 𝐵 ≠ +∞)
2523, 24jca 515 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐵 ≠ +∞) → (𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ +∞))
26 xrnepnf 12501 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ +∞) ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞))
2725, 26sylib 221 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐵 ≠ +∞) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞))
2827adantr 484 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞))
29 simpr 488 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → ¬ 𝐵 ∈ ℝ)
30 pm2.53 848 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞) → (¬ 𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 = -∞))
3128, 29, 30sylc 65 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 = -∞)
3231adantlr 714 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 = -∞)
33 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝜑)
34 1rp 12381 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℝ+
3534a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 1 ∈ ℝ+)
36 1re 10630 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℝ
3736elexi 3460 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ V
38 eleq1 2877 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 1 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↔ 1 ∈ ℝ+))
3938anbi2d 631 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 1 → ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) ↔ (𝜑 ∧ 1 ∈ ℝ+)))
40 oveq2 7143 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 1 → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 +𝑒 1))
4140breq2d 5042 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 1 → (𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥) ↔ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1)))
4239, 41imbi12d 348 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 1 → (((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥)) ↔ ((𝜑 ∧ 1 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))))
43 xrlexaddrp.3 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥))
4437, 42, 43vtocl 3507 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 1 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
4533, 35, 44syl2anc 587 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
4645ad2antrr 725 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
47 oveq1 7142 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐵 = -∞ → (𝐵 +𝑒 1) = (-∞ +𝑒 1))
48 1xr 10689 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ ℝ*
49 ltpnf 12503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (1 ∈ ℝ → 1 < +∞)
5036, 49ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 < +∞
5136, 50ltneii 10742 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ≠ +∞
52 xaddmnf2 12610 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((1 ∈ ℝ* ∧ 1 ≠ +∞) → (-∞ +𝑒 1) = -∞)
5348, 51, 52mp2an 691 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (-∞ +𝑒 1) = -∞
5453a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐵 = -∞ → (-∞ +𝑒 1) = -∞)
5547, 54eqtr2d 2834 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 = -∞ → -∞ = (𝐵 +𝑒 1))
5655adantl 485 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → -∞ = (𝐵 +𝑒 1))
5756eqcomd 2804 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 1) = -∞)
581adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝐴 ≠ -∞) → 𝐴 ∈ ℝ*)
59 simpr 488 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝐴 ≠ -∞) → 𝐴 ≠ -∞)
60 nemnftgtmnft 41971 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐴 ≠ -∞) → -∞ < 𝐴)
6158, 59, 60syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝐴 ≠ -∞) → -∞ < 𝐴)
6261adantr 484 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → -∞ < 𝐴)
6357, 62eqbrtrd 5052 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 1) < 𝐴)
6413ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐵 ∈ ℝ*)
6548a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 1 ∈ ℝ*)
6664, 65xaddcld 12682 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 1) ∈ ℝ*)
671ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐴 ∈ ℝ*)
68 xrltnle 10697 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐵 +𝑒 1) ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → ((𝐵 +𝑒 1) < 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1)))
6966, 67, 68syl2anc 587 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → ((𝐵 +𝑒 1) < 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1)))
7063, 69mpbid 235 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
7146, 70pm2.65da 816 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ≠ -∞) → ¬ 𝐵 = -∞)
7271neqned 2994 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ≠ -∞) → 𝐵 ≠ -∞)
7372ad4ant13 750 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 ≠ -∞)
7473neneqd 2992 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → ¬ 𝐵 = -∞)
7532, 74condan 817 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝐵 ∈ ℝ)
7643adantlr 714 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥))
77 simpl 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℝ)
78 rpre 12385 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℝ+𝑥 ∈ ℝ)
7978adantl 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ)
80 rexadd 12613 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 + 𝑥))
8177, 79, 80syl2anc 587 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 + 𝑥))
8281adantll 713 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 + 𝑥))
8376, 82breqtrd 5056 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥))
8483ralrimiva 3149 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 ∈ ℝ) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥))
851adantr 484 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐵 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ*)
86 simpr 488 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ)
87 xralrple 12586 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
8885, 86, 87syl2anc 587 . . . . . . 7 ((𝜑𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
8984, 88mpbird 260 . . . . . 6 ((𝜑𝐵 ∈ ℝ) → 𝐴𝐵)
9022, 75, 89syl2anc 587 . . . . 5 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝐴𝐵)
9119, 21, 90syl2anc 587 . . . 4 (((𝜑𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐴𝐵)
9218, 91pm2.61dan 812 . . 3 ((𝜑𝐵 ≠ +∞) → 𝐴𝐵)
939, 11, 92syl2anc 587 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → 𝐴𝐵)
948, 93pm2.61dan 812 1 (𝜑𝐴𝐵)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∨ wo 844   = wceq 1538   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2987  ∀wral 3106   class class class wbr 5030  (class class class)co 7135  ℝcr 10525  1c1 10527   + caddc 10529  +∞cpnf 10661  -∞cmnf 10662  ℝ*cxr 10663   < clt 10664   ≤ cle 10665  ℝ+crp 12377   +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  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604 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-rmo 3114  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-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  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-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  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-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-er 8272  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-sup 8890  df-inf 8891  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-q 12337  df-rp 12378  df-xadd 12496 This theorem is referenced by:  infleinf  41999  sge0xaddlem2  43068  ovnsubadd  43206
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