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Theorem xrsdsreclblem 20277
Description: Lemma for xrsdsreclb 20278. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Sep-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
xrsds.d 𝐷 = (dist‘ℝ*𝑠)
Assertion
Ref Expression
xrsdsreclblem (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) ∧ 𝐴𝐵) → ((𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ)))

Proof of Theorem xrsdsreclblem
StepHypRef Expression
1 necom 3039 . . . . 5 (𝐴𝐵𝐵𝐴)
2 xrleltne 12392 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) → (𝐴 < 𝐵𝐵𝐴))
3 mnfxr 10551 . . . . . . . . . . . 12 -∞ ∈ ℝ*
43a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → -∞ ∈ ℝ*)
5 simpl1 1184 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ*)
6 simpl2 1185 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ*)
7 pnfnre 10535 . . . . . . . . . . . . . 14 +∞ ∉ ℝ
87neli 3094 . . . . . . . . . . . . 13 ¬ +∞ ∈ ℝ
9 mnfle 12383 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐴 ∈ ℝ* → -∞ ≤ 𝐴)
105, 9syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → -∞ ≤ 𝐴)
11 simpl3 1186 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → 𝐴 < 𝐵)
124, 5, 6, 10, 11xrlelttrd 12407 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → -∞ < 𝐵)
13 xrltne 12410 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((-∞ ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ* ∧ -∞ < 𝐵) → 𝐵 ≠ -∞)
144, 6, 12, 13syl3anc 1364 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → 𝐵 ≠ -∞)
15 xaddpnf1 12473 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≠ -∞) → (𝐵 +𝑒 +∞) = +∞)
166, 14, 15syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → (𝐵 +𝑒 +∞) = +∞)
1716eleq1d 2869 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → ((𝐵 +𝑒 +∞) ∈ ℝ ↔ +∞ ∈ ℝ))
188, 17mtbiri 328 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → ¬ (𝐵 +𝑒 +∞) ∈ ℝ)
19 ngtmnft 12413 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐴 = -∞ ↔ ¬ -∞ < 𝐴))
205, 19syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → (𝐴 = -∞ ↔ ¬ -∞ < 𝐴))
21 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ)
22 xnegeq 12454 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 = -∞ → -𝑒𝐴 = -𝑒-∞)
23 xnegmnf 12457 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 -𝑒-∞ = +∞
2422, 23syl6eq 2849 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 = -∞ → -𝑒𝐴 = +∞)
2524oveq2d 7039 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 = -∞ → (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) = (𝐵 +𝑒 +∞))
2625eleq1d 2869 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 = -∞ → ((𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ ↔ (𝐵 +𝑒 +∞) ∈ ℝ))
2721, 26syl5ibcom 246 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → (𝐴 = -∞ → (𝐵 +𝑒 +∞) ∈ ℝ))
2820, 27sylbird 261 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → (¬ -∞ < 𝐴 → (𝐵 +𝑒 +∞) ∈ ℝ))
2918, 28mt3d 150 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → -∞ < 𝐴)
30 xrre2 12417 . . . . . . . . . . 11 (((-∞ ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (-∞ < 𝐴𝐴 < 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℝ)
314, 5, 6, 29, 11, 30syl32anc 1371 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → 𝐴 ∈ ℝ)
32 pnfxr 10548 . . . . . . . . . . . 12 +∞ ∈ ℝ*
3332a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → +∞ ∈ ℝ*)
345xnegcld 12547 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → -𝑒𝐴 ∈ ℝ*)
35 xnegpnf 12456 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 -𝑒+∞ = -∞
36 pnfge 12379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐵 ∈ ℝ*𝐵 ≤ +∞)
376, 36syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → 𝐵 ≤ +∞)
385, 6, 33, 11, 37xrltletrd 12408 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → 𝐴 < +∞)
39 xltnegi 12463 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*𝐴 < +∞) → -𝑒+∞ < -𝑒𝐴)
405, 33, 38, 39syl3anc 1364 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → -𝑒+∞ < -𝑒𝐴)
4135, 40eqbrtrrid 5004 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → -∞ < -𝑒𝐴)
42 xrltne 12410 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ -𝑒𝐴 ∈ ℝ* ∧ -∞ < -𝑒𝐴) → -𝑒𝐴 ≠ -∞)
434, 34, 41, 42syl3anc 1364 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → -𝑒𝐴 ≠ -∞)
44 xaddpnf2 12474 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((-𝑒𝐴 ∈ ℝ* ∧ -𝑒𝐴 ≠ -∞) → (+∞ +𝑒 -𝑒𝐴) = +∞)
4534, 43, 44syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → (+∞ +𝑒 -𝑒𝐴) = +∞)
4645eleq1d 2869 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → ((+∞ +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ ↔ +∞ ∈ ℝ))
478, 46mtbiri 328 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → ¬ (+∞ +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ)
48 nltpnft 12411 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐵 ∈ ℝ* → (𝐵 = +∞ ↔ ¬ 𝐵 < +∞))
496, 48syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → (𝐵 = +∞ ↔ ¬ 𝐵 < +∞))
50 oveq1 7030 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 = +∞ → (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) = (+∞ +𝑒 -𝑒𝐴))
5150eleq1d 2869 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐵 = +∞ → ((𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ ↔ (+∞ +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ))
5221, 51syl5ibcom 246 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → (𝐵 = +∞ → (+∞ +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ))
5349, 52sylbird 261 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → (¬ 𝐵 < +∞ → (+∞ +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ))
5447, 53mt3d 150 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → 𝐵 < +∞)
55 xrre2 12417 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (𝐴 < 𝐵𝐵 < +∞)) → 𝐵 ∈ ℝ)
565, 6, 33, 11, 54, 55syl32anc 1371 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → 𝐵 ∈ ℝ)
5731, 56jca 512 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) ∧ (𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ))
5857ex 413 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴 < 𝐵) → ((𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ)))
59583expia 1114 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 < 𝐵 → ((𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ))))
60593adant3 1125 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) → (𝐴 < 𝐵 → ((𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ))))
612, 60sylbird 261 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) → (𝐵𝐴 → ((𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ))))
621, 61syl5bi 243 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) → (𝐴𝐵 → ((𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ))))
63623exp 1112 . . 3 (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐵 ∈ ℝ* → (𝐴𝐵 → (𝐴𝐵 → ((𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ))))))
6463com34 91 . 2 (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐵 ∈ ℝ* → (𝐴𝐵 → (𝐴𝐵 → ((𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ))))))
65643imp1 1340 1 (((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐴𝐵) ∧ 𝐴𝐵) → ((𝐵 +𝑒 -𝑒𝐴) ∈ ℝ → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 207  wa 396  w3a 1080   = wceq 1525  wcel 2083  wne 2986   class class class wbr 4968  cfv 6232  (class class class)co 7023  cr 10389  +∞cpnf 10525  -∞cmnf 10526  *cxr 10527   < clt 10528  cle 10529  -𝑒cxne 12358   +𝑒 cxad 12359  distcds 16407  *𝑠cxrs 16606
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1781  ax-4 1795  ax-5 1892  ax-6 1951  ax-7 1996  ax-8 2085  ax-9 2093  ax-10 2114  ax-11 2128  ax-12 2143  ax-13 2346  ax-ext 2771  ax-sep 5101  ax-nul 5108  ax-pow 5164  ax-pr 5228  ax-un 7326  ax-cnex 10446  ax-resscn 10447  ax-1cn 10448  ax-icn 10449  ax-addcl 10450  ax-addrcl 10451  ax-mulcl 10452  ax-mulrcl 10453  ax-mulcom 10454  ax-addass 10455  ax-mulass 10456  ax-distr 10457  ax-i2m1 10458  ax-1ne0 10459  ax-1rid 10460  ax-rnegex 10461  ax-rrecex 10462  ax-cnre 10463  ax-pre-lttri 10464  ax-pre-lttrn 10465  ax-pre-ltadd 10466
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 843  df-3or 1081  df-3an 1082  df-tru 1528  df-ex 1766  df-nf 1770  df-sb 2045  df-mo 2578  df-eu 2614  df-clab 2778  df-cleq 2790  df-clel 2865  df-nfc 2937  df-ne 2987  df-nel 3093  df-ral 3112  df-rex 3113  df-reu 3114  df-rab 3116  df-v 3442  df-sbc 3712  df-csb 3818  df-dif 3868  df-un 3870  df-in 3872  df-ss 3880  df-nul 4218  df-if 4388  df-pw 4461  df-sn 4479  df-pr 4481  df-op 4485  df-uni 4752  df-br 4969  df-opab 5031  df-mpt 5048  df-id 5355  df-po 5369  df-so 5370  df-xp 5456  df-rel 5457  df-cnv 5458  df-co 5459  df-dm 5460  df-rn 5461  df-res 5462  df-ima 5463  df-iota 6196  df-fun 6234  df-fn 6235  df-f 6236  df-f1 6237  df-fo 6238  df-f1o 6239  df-fv 6240  df-riota 6984  df-ov 7026  df-oprab 7027  df-mpo 7028  df-er 8146  df-en 8365  df-dom 8366  df-sdom 8367  df-pnf 10530  df-mnf 10531  df-xr 10532  df-ltxr 10533  df-le 10534  df-sub 10725  df-neg 10726  df-xneg 12361  df-xadd 12362
This theorem is referenced by:  xrsdsreclb  20278
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