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Theorem infleinf 40086
Description: If any element of 𝐵 can be approximated from above by members of 𝐴, then the infimum of 𝐴 is smaller or equal to the infimum of 𝐵. (Contributed by Glauco Siliprandi, 3-Mar-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
infleinf.a (𝜑𝐴 ⊆ ℝ*)
infleinf.b (𝜑𝐵 ⊆ ℝ*)
infleinf.c ((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦))
Assertion
Ref Expression
infleinf (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝜑,𝑥,𝑦,𝑧

Proof of Theorem infleinf
Dummy variables 𝑟 𝑤 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 infleinf.a . . . . . 6 (𝜑𝐴 ⊆ ℝ*)
2 infxrcl 12356 . . . . . 6 (𝐴 ⊆ ℝ* → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
31, 2syl 17 . . . . 5 (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
4 pnfge 12157 . . . . 5 (inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ* → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ +∞)
53, 4syl 17 . . . 4 (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ +∞)
65adantr 472 . . 3 ((𝜑𝐵 = ∅) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ +∞)
7 infeq1 8547 . . . . . 6 (𝐵 = ∅ → inf(𝐵, ℝ*, < ) = inf(∅, ℝ*, < ))
8 xrinf0 12361 . . . . . . 7 inf(∅, ℝ*, < ) = +∞
98a1i 11 . . . . . 6 (𝐵 = ∅ → inf(∅, ℝ*, < ) = +∞)
107, 9eqtrd 2794 . . . . 5 (𝐵 = ∅ → inf(𝐵, ℝ*, < ) = +∞)
1110eqcomd 2766 . . . 4 (𝐵 = ∅ → +∞ = inf(𝐵, ℝ*, < ))
1211adantl 473 . . 3 ((𝜑𝐵 = ∅) → +∞ = inf(𝐵, ℝ*, < ))
136, 12breqtrd 4830 . 2 ((𝜑𝐵 = ∅) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
14 neqne 2940 . . . 4 𝐵 = ∅ → 𝐵 ≠ ∅)
1514adantl 473 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = ∅) → 𝐵 ≠ ∅)
163adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
17 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 ∈ ℝ → 𝑟 ∈ ℝ)
18 2re 11282 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℝ
1918a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟 ∈ ℝ → 2 ∈ ℝ)
2017, 19resubcld 10650 . . . . . . . . . . . 12 (𝑟 ∈ ℝ → (𝑟 − 2) ∈ ℝ)
2120adantl 473 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑟 − 2) ∈ ℝ)
22 simpr 479 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞)
23 infleinf.b . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐵 ⊆ ℝ*)
24 infxrunb2 40082 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 ⊆ ℝ* → (∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦 ↔ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞))
2523, 24syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦 ↔ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞))
2625adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → (∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦 ↔ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞))
2722, 26mpbird 247 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → ∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦)
2827adantr 472 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦)
29 breq2 4808 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = (𝑟 − 2) → (𝑥 < 𝑦𝑥 < (𝑟 − 2)))
3029rexbidv 3190 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (𝑟 − 2) → (∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦 ↔ ∃𝑥𝐵 𝑥 < (𝑟 − 2)))
3130rspcva 3447 . . . . . . . . . . 11 (((𝑟 − 2) ∈ ℝ ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ ∃𝑥𝐵 𝑥 < 𝑦) → ∃𝑥𝐵 𝑥 < (𝑟 − 2))
3221, 28, 31syl2anc 696 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ∃𝑥𝐵 𝑥 < (𝑟 − 2))
33 simpl 474 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥𝐵) → 𝜑)
34 simpr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥𝐵) → 𝑥𝐵)
35 1rp 12029 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ ℝ+
3635a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥𝐵) → 1 ∈ ℝ+)
37 1ex 10227 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ V
38 eleq1 2827 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 = 1 → (𝑦 ∈ ℝ+ ↔ 1 ∈ ℝ+))
39383anbi3d 1554 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 1 → ((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) ↔ (𝜑𝑥𝐵 ∧ 1 ∈ ℝ+)))
40 oveq2 6821 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑦 = 1 → (𝑥 +𝑒 𝑦) = (𝑥 +𝑒 1))
4140breq2d 4816 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 = 1 → (𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦) ↔ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)))
4241rexbidv 3190 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 1 → (∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦) ↔ ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)))
4339, 42imbi12d 333 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 = 1 → (((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦)) ↔ ((𝜑𝑥𝐵 ∧ 1 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))))
44 infleinf.c . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦))
4537, 43, 44vtocl 3399 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥𝐵 ∧ 1 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))
4633, 34, 36, 45syl3anc 1477 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥𝐵) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))
4746adantlr 753 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))
48473adant3 1127 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))
49 simp1l 1240 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → 𝜑)
5049ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝜑)
5150, 1syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝐴 ⊆ ℝ*)
5250, 23syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝐵 ⊆ ℝ*)
53 simp1r 1241 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → 𝑟 ∈ ℝ)
5453ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑟 ∈ ℝ)
55 simp2 1132 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → 𝑥𝐵)
5655ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑥𝐵)
57 simpll3 1259 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑥 < (𝑟 − 2))
58 simplr 809 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑧𝐴)
59 simpr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1))
6051, 52, 54, 56, 57, 58, 59infleinflem2 40085 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) ∧ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1)) → 𝑧 < 𝑟)
6160ex 449 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) ∧ 𝑧𝐴) → (𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1) → 𝑧 < 𝑟))
6261reximdva 3155 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → (∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 1) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟))
6348, 62mpd 15 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑟 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝐵𝑥 < (𝑟 − 2)) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟)
64633exp 1113 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑟 ∈ ℝ) → (𝑥𝐵 → (𝑥 < (𝑟 − 2) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟)))
6564adantlr 753 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (𝑥𝐵 → (𝑥 < (𝑟 − 2) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟)))
6665rexlimdv 3168 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → (∃𝑥𝐵 𝑥 < (𝑟 − 2) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟))
6732, 66mpd 15 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) ∧ 𝑟 ∈ ℝ) → ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟)
6867ralrimiva 3104 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → ∀𝑟 ∈ ℝ ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟)
69 infxrunb2 40082 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ⊆ ℝ* → (∀𝑟 ∈ ℝ ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟 ↔ inf(𝐴, ℝ*, < ) = -∞))
701, 69syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∀𝑟 ∈ ℝ ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟 ↔ inf(𝐴, ℝ*, < ) = -∞))
7170adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → (∀𝑟 ∈ ℝ ∃𝑧𝐴 𝑧 < 𝑟 ↔ inf(𝐴, ℝ*, < ) = -∞))
7268, 71mpbid 222 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) = -∞)
7372, 22eqtr4d 2797 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) = inf(𝐵, ℝ*, < ))
7416, 73xreqled 40044 . . . . 5 ((𝜑 ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
7574adantlr 753 . . . 4 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
76 mnfxr 10288 . . . . . . . 8 -∞ ∈ ℝ*
7776a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → -∞ ∈ ℝ*)
7877ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → -∞ ∈ ℝ*)
79 infxrcl 12356 . . . . . . . 8 (𝐵 ⊆ ℝ* → inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
8023, 79syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
8180ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
82 mnfle 12162 . . . . . . 7 (inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ* → -∞ ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
8381, 82syl 17 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → -∞ ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
84 neqne 2940 . . . . . . . 8 (¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞ → inf(𝐵, ℝ*, < ) ≠ -∞)
8584necomd 2987 . . . . . . 7 (¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞ → -∞ ≠ inf(𝐵, ℝ*, < ))
8685adantl 473 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → -∞ ≠ inf(𝐵, ℝ*, < ))
8778, 81, 83, 86xrleneltd 40037 . . . . 5 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < ))
883ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
8980ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → inf(𝐵, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
90 nfv 1992 . . . . . . . 8 𝑏(((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+)
9123ad3antrrr 768 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → 𝐵 ⊆ ℝ*)
92 simpllr 817 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → 𝐵 ≠ ∅)
93 simpr 479 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < ))
94 infxrbnd2 40083 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ⊆ ℝ* → (∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑥𝐵 𝑏𝑥 ↔ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )))
9523, 94syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑥𝐵 𝑏𝑥 ↔ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )))
9695adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → (∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑥𝐵 𝑏𝑥 ↔ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )))
9793, 96mpbird 247 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → ∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑥𝐵 𝑏𝑥)
9897ad4ant13 1207 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → ∃𝑏 ∈ ℝ ∀𝑥𝐵 𝑏𝑥)
99 simpr 479 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → 𝑤 ∈ ℝ+)
10099rphalfcld 12077 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → (𝑤 / 2) ∈ ℝ+)
10190, 91, 92, 98, 100infrpge 40065 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → ∃𝑥𝐵 𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)))
102 simpll 807 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵) → 𝜑)
103 simpr 479 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵) → 𝑥𝐵)
104 rphalfcl 12051 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 ∈ ℝ+ → (𝑤 / 2) ∈ ℝ+)
105104ad2antlr 765 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵) → (𝑤 / 2) ∈ ℝ+)
106 ovex 6841 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 / 2) ∈ V
107 eleq1 2827 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝑤 / 2) → (𝑦 ∈ ℝ+ ↔ (𝑤 / 2) ∈ ℝ+))
1081073anbi3d 1554 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 / 2) → ((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) ↔ (𝜑𝑥𝐵 ∧ (𝑤 / 2) ∈ ℝ+)))
109 oveq2 6821 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 = (𝑤 / 2) → (𝑥 +𝑒 𝑦) = (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))
110109breq2d 4816 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = (𝑤 / 2) → (𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦) ↔ 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))))
111110rexbidv 3190 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = (𝑤 / 2) → (∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦) ↔ ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))))
112108, 111imbi12d 333 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = (𝑤 / 2) → (((𝜑𝑥𝐵𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 𝑦)) ↔ ((𝜑𝑥𝐵 ∧ (𝑤 / 2) ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))))
113106, 112, 44vtocl 3399 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝐵 ∧ (𝑤 / 2) ∈ ℝ+) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))
114102, 103, 105, 113syl3anc 1477 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))
1151143adant3 1127 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) → ∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))
116 simp11l 1369 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝜑)
117116, 1syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝐴 ⊆ ℝ*)
118116, 23syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝐵 ⊆ ℝ*)
119 simp11 1246 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → (𝜑𝑤 ∈ ℝ+))
120119simprd 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑤 ∈ ℝ+)
121 simp12 1247 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑥𝐵)
122 simp3 1133 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)))
1231223ad2ant1 1128 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)))
124 simp2 1132 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑧𝐴)
125 simp3 1133 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)))
126117, 118, 120, 121, 123, 124, 125infleinflem1 40084 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) ∧ 𝑧𝐴𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2))) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤))
1271263exp 1113 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) → (𝑧𝐴 → (𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤))))
128127rexlimdv 3168 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) → (∃𝑧𝐴 𝑧 ≤ (𝑥 +𝑒 (𝑤 / 2)) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤)))
129115, 128mpd 15 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) ∧ 𝑥𝐵𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2))) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤))
1301293exp 1113 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) → (𝑥𝐵 → (𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤))))
131130rexlimdv 3168 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑤 ∈ ℝ+) → (∃𝑥𝐵 𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤)))
132131ad4ant14 1209 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → (∃𝑥𝐵 𝑥 ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 (𝑤 / 2)) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤)))
133101, 132mpd 15 . . . . . 6 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) ∧ 𝑤 ∈ ℝ+) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ (inf(𝐵, ℝ*, < ) +𝑒 𝑤))
13488, 89, 133xrlexaddrp 40066 . . . . 5 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ -∞ < inf(𝐵, ℝ*, < )) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
13587, 134syldan 488 . . . 4 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ ¬ inf(𝐵, ℝ*, < ) = -∞) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
13675, 135pm2.61dan 867 . . 3 ((𝜑𝐵 ≠ ∅) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
13715, 136syldan 488 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐵 = ∅) → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
13813, 137pm2.61dan 867 1 (𝜑 → inf(𝐴, ℝ*, < ) ≤ inf(𝐵, ℝ*, < ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  wne 2932  wral 3050  wrex 3051  wss 3715  c0 4058   class class class wbr 4804  (class class class)co 6813  infcinf 8512  cr 10127  1c1 10129  +∞cpnf 10263  -∞cmnf 10264  *cxr 10265   < clt 10266  cle 10267  cmin 10458   / cdiv 10876  2c2 11262  +crp 12025   +𝑒 cxad 12137
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205  ax-pre-sup 10206
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-er 7911  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-sup 8513  df-inf 8514  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-div 10877  df-nn 11213  df-2 11271  df-n0 11485  df-z 11570  df-uz 11880  df-q 11982  df-rp 12026  df-xneg 12139  df-xadd 12140
This theorem is referenced by:  ovolval5lem3  41374
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