Metamath Proof Explorer


Theorem infleinflem1

Description: Lemma for infleinf , case B =/= (/) /\ -oo < inf ( B , RR* , < ) . (Contributed by Glauco Siliprandi, 3-Mar-2021)

Ref Expression
Hypotheses infleinflem1.a φA*
infleinflem1.b φB*
infleinflem1.w φW+
infleinflem1.x φXB
infleinflem1.i φXsupB*<+𝑒W2
infleinflem1.z φZA
infleinflem1.l φZX+𝑒W2
Assertion infleinflem1 φsupA*<supB*<+𝑒W

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 infleinflem1.a φA*
2 infleinflem1.b φB*
3 infleinflem1.w φW+
4 infleinflem1.x φXB
5 infleinflem1.i φXsupB*<+𝑒W2
6 infleinflem1.z φZA
7 infleinflem1.l φZX+𝑒W2
8 infxrcl A*supA*<*
9 1 8 syl φsupA*<*
10 id supA*<*supA*<*
11 9 10 syl φsupA*<*
12 1 6 sseldd φZ*
13 infxrcl B*supB*<*
14 2 13 syl φsupB*<*
15 rpxr W+W*
16 3 15 syl φW*
17 14 16 xaddcld φsupB*<+𝑒W*
18 infxrlb A*ZAsupA*<Z
19 1 6 18 syl2anc φsupA*<Z
20 2 sselda φXBX*
21 4 20 mpdan φX*
22 3 rpred φW
23 22 rehalfcld φW2
24 23 rexrd φW2*
25 21 24 xaddcld φX+𝑒W2*
26 pnfge X+𝑒W2*X+𝑒W2+∞
27 25 26 syl φX+𝑒W2+∞
28 27 adantr φsupB*<=+∞X+𝑒W2+∞
29 oveq1 supB*<=+∞supB*<+𝑒W=+∞+𝑒W
30 29 adantl φsupB*<=+∞supB*<+𝑒W=+∞+𝑒W
31 rpre W+W
32 renemnf WW−∞
33 31 32 syl W+W−∞
34 xaddpnf2 W*W−∞+∞+𝑒W=+∞
35 15 33 34 syl2anc W++∞+𝑒W=+∞
36 3 35 syl φ+∞+𝑒W=+∞
37 36 adantr φsupB*<=+∞+∞+𝑒W=+∞
38 30 37 eqtr2d φsupB*<=+∞+∞=supB*<+𝑒W
39 28 38 breqtrd φsupB*<=+∞X+𝑒W2supB*<+𝑒W
40 2 4 sseldd φX*
41 14 24 xaddcld φsupB*<+𝑒W2*
42 rphalfcl W+W2+
43 3 42 syl φW2+
44 43 rpxrd φW2*
45 40 41 44 5 xleadd1d φX+𝑒W2supB*<+𝑒W2+𝑒W2
46 45 adantr φ¬supB*<=+∞X+𝑒W2supB*<+𝑒W2+𝑒W2
47 14 adantr φ¬supB*<=+∞supB*<*
48 neqne ¬supB*<=+∞supB*<+∞
49 48 adantl φ¬supB*<=+∞supB*<+∞
50 44 adantr φ¬supB*<=+∞W2*
51 3 adantr φ¬supB*<=+∞W+
52 rpre W2+W2
53 renepnf W2W2+∞
54 42 52 53 3syl W+W2+∞
55 51 54 syl φ¬supB*<=+∞W2+∞
56 xaddass2 supB*<*supB*<+∞W2*W2+∞W2*W2+∞supB*<+𝑒W2+𝑒W2=supB*<+𝑒W2+𝑒W2
57 47 49 50 55 50 55 56 syl222anc φ¬supB*<=+∞supB*<+𝑒W2+𝑒W2=supB*<+𝑒W2+𝑒W2
58 rehalfcl WW2
59 58 58 rexaddd WW2+𝑒W2=W2+W2
60 recn WW
61 2halves WW2+W2=W
62 60 61 syl WW2+W2=W
63 59 62 eqtrd WW2+𝑒W2=W
64 63 oveq2d WsupB*<+𝑒W2+𝑒W2=supB*<+𝑒W
65 51 31 64 3syl φ¬supB*<=+∞supB*<+𝑒W2+𝑒W2=supB*<+𝑒W
66 57 65 eqtrd φ¬supB*<=+∞supB*<+𝑒W2+𝑒W2=supB*<+𝑒W
67 46 66 breqtrd φ¬supB*<=+∞X+𝑒W2supB*<+𝑒W
68 39 67 pm2.61dan φX+𝑒W2supB*<+𝑒W
69 12 25 17 7 68 xrletrd φZsupB*<+𝑒W
70 11 12 17 19 69 xrletrd φsupA*<supB*<+𝑒W