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Theorem ltrelxr

Description: "Less than" is a relation on extended reals. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Apr-2015)

Ref Expression
Assertion ltrelxr ⊢ < ⊆ ℝ * × ℝ *

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 df-ltxr ⊢ < = x y | x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x < ℝ y ∪ ℝ ∪ −∞ × +∞ ∪ −∞ × ℝ
2 df-3an ⊢ x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x < ℝ y ↔ x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x < ℝ y
3 2 opabbii ⊢ x y | x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x < ℝ y = x y | x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x < ℝ y
4 opabssxp ⊢ x y | x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x < ℝ y ⊆ ℝ 2
5 3 4 eqsstri ⊢ x y | x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x < ℝ y ⊆ ℝ 2
6 rexpssxrxp ⊢ ℝ 2 ⊆ ℝ * × ℝ *
7 5 6 sstri ⊢ x y | x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x < ℝ y ⊆ ℝ * × ℝ *
8 ressxr ⊢ ℝ ⊆ ℝ *
9 snsspr2 ⊢ −∞ ⊆ +∞ −∞
10 ssun2 ⊢ +∞ −∞ ⊆ ℝ ∪ +∞ −∞
11 df-xr ⊢ ℝ * = ℝ ∪ +∞ −∞
12 10 11 sseqtrri ⊢ +∞ −∞ ⊆ ℝ *
13 9 12 sstri ⊢ −∞ ⊆ ℝ *
14 8 13 unssi ⊢ ℝ ∪ −∞ ⊆ ℝ *
15 snsspr1 ⊢ +∞ ⊆ +∞ −∞
16 15 12 sstri ⊢ +∞ ⊆ ℝ *
17 xpss12 ⊢ ℝ ∪ −∞ ⊆ ℝ * ∧ +∞ ⊆ ℝ * → ℝ ∪ −∞ × +∞ ⊆ ℝ * × ℝ *
18 14 16 17 mp2an ⊢ ℝ ∪ −∞ × +∞ ⊆ ℝ * × ℝ *
19 xpss12 ⊢ −∞ ⊆ ℝ * ∧ ℝ ⊆ ℝ * → −∞ × ℝ ⊆ ℝ * × ℝ *
20 13 8 19 mp2an ⊢ −∞ × ℝ ⊆ ℝ * × ℝ *
21 18 20 unssi ⊢ ℝ ∪ −∞ × +∞ ∪ −∞ × ℝ ⊆ ℝ * × ℝ *
22 7 21 unssi ⊢ x y | x ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ ∧ x < ℝ y ∪ ℝ ∪ −∞ × +∞ ∪ −∞ × ℝ ⊆ ℝ * × ℝ *
23 1 22 eqsstri ⊢ < ⊆ ℝ * × ℝ *