Theorem xrlexaddrp 45804

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	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ*)
xrlexaddrp.2	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ*)
xrlexaddrp.3	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥))

Assertion

Ref	Expression
xrlexaddrp	⊢ (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝜑,𝑥

Proof of Theorem xrlexaddrp

Step	Hyp	Ref	Expression
1		xrlexaddrp.1	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ*)
2		pnfge 13079	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℝ* → 𝐴 ≤ +∞)
3	1, 2	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≤ +∞)
4	3	adantr 481	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 = +∞) → 𝐴 ≤ +∞)
5		id 22	. . . . 5 ⊢ (𝐵 = +∞ → 𝐵 = +∞)
6	5	eqcomd 2746	. . . 4 ⊢ (𝐵 = +∞ → +∞ = 𝐵)
7	6	adantl 482	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 = +∞) → +∞ = 𝐵)
8	4, 7	breqtrd 5105	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 = +∞) → 𝐴 ≤ 𝐵)
9		simpl 483	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → 𝜑)
10		neqne 2943	. . . 4 ⊢ (¬ 𝐵 = +∞ → 𝐵 ≠ +∞)
11	10	adantl 482	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → 𝐵 ≠ +∞)
12		simpr 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐴 = -∞)
13		xrlexaddrp.2	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ*)
14		mnfle 13084	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ ℝ* → -∞ ≤ 𝐵)
15	13, 14	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → -∞ ≤ 𝐵)
16	15	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 = -∞) → -∞ ≤ 𝐵)
17	12, 16	eqbrtrd 5101	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐴 ≤ 𝐵)
18	17	adantlr 721	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 = -∞) → 𝐴 ≤ 𝐵)
19		simpl 483	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → (𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞))
20		neqne 2943	. . . . . 6 ⊢ (¬ 𝐴 = -∞ → 𝐴 ≠ -∞)
21	20	adantl 482	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐴 ≠ -∞)
22		simpll 772	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝜑)
23	13	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) → 𝐵 ∈ ℝ*)
24		simpr 485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) → 𝐵 ≠ +∞)
25	23, 24	jca 516	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) → (𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≠ +∞))
26		xrnepnf 13067	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ≠ +∞) ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞))
27	25, 26	sylib 219	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞))
28	27	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞))
29		simpr 485	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → ¬ 𝐵 ∈ ℝ)
30		pm2.53 857	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = -∞) → (¬ 𝐵 ∈ ℝ → 𝐵 = -∞))
31	28, 29, 30	sylc 65	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 = -∞)
32	31	adantlr 721	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 = -∞)
33		id 22	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝜑)
34		1rp 12944	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 1 ∈ ℝ+
35	34	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℝ+)
36		1re 11142	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 1 ∈ ℝ
37	36	elexi 3455	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 1 ∈ V
38		eleq1 2828	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 1 → (𝑥 ∈ ℝ+ ↔ 1 ∈ ℝ+))
39	38	anbi2d 636	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 = 1 → ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) ↔ (𝜑 ∧ 1 ∈ ℝ+)))
40		oveq2 7371	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 1 → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 +𝑒 1))
41	40	breq2d 5091	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 = 1 → (𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥) ↔ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1)))
42	39, 41	imbi12d 345	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = 1 → (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥)) ↔ ((𝜑 ∧ 1 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))))
43		xrlexaddrp.3	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥))
44	37, 42, 43	vtocl 3506	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 1 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
45	33, 35, 44	syl2anc 590	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
46	45	ad2antrr 732	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
47		oveq1 7370	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐵 = -∞ → (𝐵 +𝑒 1) = (-∞ +𝑒 1))
48		1xr 11202	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ 1 ∈ ℝ*
49		ltpnf 13069	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (1 ∈ ℝ → 1 < +∞)
50	36, 49	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 1 < +∞
51	36, 50	ltneii 11257	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ 1 ≠ +∞
52		xaddmnf2 13179	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((1 ∈ ℝ* ∧ 1 ≠ +∞) → (-∞ +𝑒 1) = -∞)
53	48, 51, 52	mp2an 698	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (-∞ +𝑒 1) = -∞
54	53	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐵 = -∞ → (-∞ +𝑒 1) = -∞)
55	47, 54	eqtr2d 2776	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐵 = -∞ → -∞ = (𝐵 +𝑒 1))
56	55	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → -∞ = (𝐵 +𝑒 1))
57	56	eqcomd 2746	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 1) = -∞)
58	1	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝐴 ∈ ℝ*)
59		simpr 485	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝐴 ≠ -∞)
60		nemnftgtmnft 45796	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ≠ -∞) → -∞ < 𝐴)
61	58, 59, 60	syl2anc 590	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) → -∞ < 𝐴)
62	61	adantr 481	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → -∞ < 𝐴)
63	57, 62	eqbrtrd 5101	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 1) < 𝐴)
64	13	ad2antrr 732	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐵 ∈ ℝ*)
65	48	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 1 ∈ ℝ*)
66	64, 65	xaddcld 13251	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐵 +𝑒 1) ∈ ℝ*)
67	1	ad2antrr 732	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → 𝐴 ∈ ℝ*)
68		xrltnle 11210	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐵 +𝑒 1) ∈ ℝ* ∧ 𝐴 ∈ ℝ*) → ((𝐵 +𝑒 1) < 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1)))
69	66, 67, 68	syl2anc 590	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → ((𝐵 +𝑒 1) < 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1)))
70	63, 69	mpbid 233	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ 𝐵 = -∞) → ¬ 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 1))
71	46, 70	pm2.65da 822	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) → ¬ 𝐵 = -∞)
72	71	neqned 2942	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝐵 ≠ -∞)
73	72	ad4ant13 757	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 ≠ -∞)
74	73	neneqd 2940	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) ∧ ¬ 𝐵 ∈ ℝ) → ¬ 𝐵 = -∞)
75	32, 74	condan 823	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝐵 ∈ ℝ)
76	43	adantlr 721	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 +𝑒 𝑥))
77		simpl 483	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐵 ∈ ℝ)
78		rpre 12949	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ+ → 𝑥 ∈ ℝ)
79	78	adantl 482	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝑥 ∈ ℝ)
80		rexadd 13182	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 + 𝑥))
81	77, 79, 80	syl2anc 590	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 + 𝑥))
82	81	adantll 720	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → (𝐵 +𝑒 𝑥) = (𝐵 + 𝑥))
83	76, 82	breqtrd 5105	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝑥 ∈ ℝ+) → 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥))
84	83	ralrimiva 3132	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥))
85	1	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ*)
86		simpr 485	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ)
87		xralrple 13155	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 ≤ 𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
88	85, 86, 87	syl2anc 590	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴 ≤ 𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ ℝ+ 𝐴 ≤ (𝐵 + 𝑥)))
89	84, 88	mpbird 258	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → 𝐴 ≤ 𝐵)
90	22, 75, 89	syl2anc 590	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ 𝐴 ≠ -∞) → 𝐴 ≤ 𝐵)
91	19, 21, 90	syl2anc 590	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) ∧ ¬ 𝐴 = -∞) → 𝐴 ≤ 𝐵)
92	18, 91	pm2.61dan 818	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ≠ +∞) → 𝐴 ≤ 𝐵)
93	9, 11, 92	syl2anc 590	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = +∞) → 𝐴 ≤ 𝐵)
94	8, 93	pm2.61dan 818	1 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   ∨ wo 853   = wceq 1547   ∈ wcel 2119   ≠ wne 2935  ∀wral 3054   class class class wbr 5079  (class class class)co 7363  ℝcr 11035  1c1 11037   + caddc 11039  +∞cpnf 11174  -∞cmnf 11175  ℝ^*cxr 11176   < clt 11177   ≤ cle 11178  ℝ⁺crp 12940   +_𝑒 cxad 13059

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2712  ax-sep 5225  ax-nul 5235  ax-pow 5301  ax-pr 5369  ax-un 7685  ax-cnex 11092  ax-resscn 11093  ax-1cn 11094  ax-icn 11095  ax-addcl 11096  ax-addrcl 11097  ax-mulcl 11098  ax-mulrcl 11099  ax-mulcom 11100  ax-addass 11101  ax-mulass 11102  ax-distr 11103  ax-i2m1 11104  ax-1ne0 11105  ax-1rid 11106  ax-rnegex 11107  ax-rrecex 11108  ax-cnre 11109  ax-pre-lttri 11110  ax-pre-lttrn 11111  ax-pre-ltadd 11112  ax-pre-mulgt0 11113  ax-pre-sup 11114

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3055  df-rex 3065  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3393  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4269  df-if 4462  df-pw 4538  df-sn 4563  df-pr 4565  df-op 4569  df-uni 4846  df-iun 4930  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5161  df-tr 5187  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-om 7814  df-1st 7938  df-2nd 7939  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-er 8640  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-sup 9352  df-inf 9353  df-pnf 11179  df-mnf 11180  df-xr 11181  df-ltxr 11182  df-le 11183  df-sub 11377  df-neg 11378  df-div 11806  df-nn 12173  df-n0 12436  df-z 12523  df-uz 12787  df-q 12897  df-rp 12941  df-xadd 13062

This theorem is referenced by:  infleinf  45823  sge0xaddlem2  46884  ovnsubadd  47022