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Theorem xrlttr 12011
Description: Ordering on the extended reals is transitive. (Contributed by NM, 15-Oct-2005.)
Assertion
Ref Expression
xrlttr ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))

Proof of Theorem xrlttr
StepHypRef Expression
1 elxr 11988 . 2 (𝐴 ∈ ℝ* ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞))
2 elxr 11988 . . 3 (𝐶 ∈ ℝ* ↔ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))
3 elxr 11988 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ ℝ* ↔ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞))
4 lttr 10152 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
543expa 1284 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
65an32s 863 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
7 rexr 10123 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐶 ∈ ℝ → 𝐶 ∈ ℝ*)
8 pnfnlt 12000 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐶 ∈ ℝ* → ¬ +∞ < 𝐶)
97, 8syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐶 ∈ ℝ → ¬ +∞ < 𝐶)
109adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → ¬ +∞ < 𝐶)
11 breq1 4688 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 = +∞ → (𝐵 < 𝐶 ↔ +∞ < 𝐶))
1211adantl 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐵 < 𝐶 ↔ +∞ < 𝐶))
1310, 12mtbird 314 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → ¬ 𝐵 < 𝐶)
1413pm2.21d 118 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐵 < 𝐶𝐴 < 𝐶))
1514adantll 750 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 = +∞) → (𝐵 < 𝐶𝐴 < 𝐶))
1615adantld 482 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 = +∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
17 rexr 10123 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℝ*)
18 nltmnf 12001 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ ℝ* → ¬ 𝐴 < -∞)
1917, 18syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℝ → ¬ 𝐴 < -∞)
2019adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → ¬ 𝐴 < -∞)
21 breq2 4689 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 = -∞ → (𝐴 < 𝐵𝐴 < -∞))
2221adantl 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐴 < 𝐵𝐴 < -∞))
2320, 22mtbird 314 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → ¬ 𝐴 < 𝐵)
2423pm2.21d 118 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐴 < 𝐵𝐴 < 𝐶))
2524adantlr 751 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 = -∞) → (𝐴 < 𝐵𝐴 < 𝐶))
2625adantrd 483 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 = -∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
276, 16, 263jaodan 1434 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∨ 𝐵 = +∞ ∨ 𝐵 = -∞)) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
283, 27sylan2b 491 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
2928an32s 863 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
30 ltpnf 11992 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 < +∞)
3130adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 = +∞) → 𝐴 < +∞)
32 breq2 4689 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 = +∞ → (𝐴 < 𝐶𝐴 < +∞))
3332adantl 481 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 = +∞) → (𝐴 < 𝐶𝐴 < +∞))
3431, 33mpbird 247 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐶 = +∞) → 𝐴 < 𝐶)
3534adantlr 751 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 = +∞) → 𝐴 < 𝐶)
3635a1d 25 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 = +∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
37 nltmnf 12001 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ∈ ℝ* → ¬ 𝐵 < -∞)
3837adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐶 = -∞) → ¬ 𝐵 < -∞)
39 breq2 4689 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 = -∞ → (𝐵 < 𝐶𝐵 < -∞))
4039adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐶 = -∞) → (𝐵 < 𝐶𝐵 < -∞))
4138, 40mtbird 314 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐶 = -∞) → ¬ 𝐵 < 𝐶)
4241pm2.21d 118 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐶 = -∞) → (𝐵 < 𝐶𝐴 < 𝐶))
4342adantld 482 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ ℝ*𝐶 = -∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
4443adantll 750 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 = -∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
4529, 36, 443jaodan 1434 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞)) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
4645anasss 680 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
47 pnfnlt 12000 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ ℝ* → ¬ +∞ < 𝐵)
4847adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ¬ +∞ < 𝐵)
49 breq1 4688 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = +∞ → (𝐴 < 𝐵 ↔ +∞ < 𝐵))
5049adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 < 𝐵 ↔ +∞ < 𝐵))
5148, 50mtbird 314 . . . . . . . 8 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ¬ 𝐴 < 𝐵)
5251pm2.21d 118 . . . . . . 7 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → (𝐴 < 𝐵𝐴 < 𝐶))
5352adantrd 483 . . . . . 6 ((𝐴 = +∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
5453adantrr 753 . . . . 5 ((𝐴 = +∞ ∧ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
55 mnflt 11995 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 ∈ ℝ → -∞ < 𝐶)
5655adantl 481 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → -∞ < 𝐶)
57 breq1 4688 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = -∞ → (𝐴 < 𝐶 ↔ -∞ < 𝐶))
5857adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝐶 ↔ -∞ < 𝐶))
5956, 58mpbird 247 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → 𝐴 < 𝐶)
6059a1d 25 . . . . . . . 8 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
6160adantlr 751 . . . . . . 7 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 ∈ ℝ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
62 mnfltpnf 11998 . . . . . . . . . 10 -∞ < +∞
63 breq12 4690 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 = +∞) → (𝐴 < 𝐶 ↔ -∞ < +∞))
6462, 63mpbiri 248 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 = +∞) → 𝐴 < 𝐶)
6564a1d 25 . . . . . . . 8 ((𝐴 = -∞ ∧ 𝐶 = +∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
6665adantlr 751 . . . . . . 7 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 = +∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
6743adantll 750 . . . . . . 7 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ 𝐶 = -∞) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
6861, 66, 673jaodan 1434 . . . . . 6 (((𝐴 = -∞ ∧ 𝐵 ∈ ℝ*) ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞)) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
6968anasss 680 . . . . 5 ((𝐴 = -∞ ∧ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
7046, 54, 693jaoian 1433 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞) ∧ (𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞))) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
71703impb 1279 . . 3 (((𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞) ∧ 𝐵 ∈ ℝ* ∧ (𝐶 ∈ ℝ ∨ 𝐶 = +∞ ∨ 𝐶 = -∞)) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
722, 71syl3an3b 1404 . 2 (((𝐴 ∈ ℝ ∨ 𝐴 = +∞ ∨ 𝐴 = -∞) ∧ 𝐵 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
731, 72syl3an1b 1402 1 ((𝐴 ∈ ℝ*𝐵 ∈ ℝ*𝐶 ∈ ℝ*) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐶) → 𝐴 < 𝐶))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383  w3o 1053  w3a 1054   = wceq 1523  wcel 2030   class class class wbr 4685  cr 9973  +∞cpnf 10109  -∞cmnf 10110  *cxr 10111   < clt 10112
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-pre-lttrn 10049
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-op 4217  df-uni 4469  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-id 5053  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117
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