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Theorem supxrbnd1

Description: The supremum of a bounded-above set of extended reals is less than infinity. (Contributed by NM, 30-Jan-2006)

Ref Expression
Assertion supxrbnd1 ⊢ A ⊆ ℝ * → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A y < x ↔ sup A ℝ * < < +∞

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ralnex ⊢ ∀ x ∈ ℝ ¬ ∀ y ∈ A y < x ↔ ¬ ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A y < x
2 rexr ⊢ x ∈ ℝ → x ∈ ℝ *
3 ssel2 ⊢ A ⊆ ℝ * ∧ y ∈ A → y ∈ ℝ *
4 xrlenlt ⊢ x ∈ ℝ * ∧ y ∈ ℝ * → x ≤ y ↔ ¬ y < x
5 2 3 4 syl2anr ⊢ A ⊆ ℝ * ∧ y ∈ A ∧ x ∈ ℝ → x ≤ y ↔ ¬ y < x
6 5 an32s ⊢ A ⊆ ℝ * ∧ x ∈ ℝ ∧ y ∈ A → x ≤ y ↔ ¬ y < x
7 6 rexbidva ⊢ A ⊆ ℝ * ∧ x ∈ ℝ → ∃ y ∈ A x ≤ y ↔ ∃ y ∈ A ¬ y < x
8 rexnal ⊢ ∃ y ∈ A ¬ y < x ↔ ¬ ∀ y ∈ A y < x
9 7 8 bitr2di ⊢ A ⊆ ℝ * ∧ x ∈ ℝ → ¬ ∀ y ∈ A y < x ↔ ∃ y ∈ A x ≤ y
10 9 ralbidva ⊢ A ⊆ ℝ * → ∀ x ∈ ℝ ¬ ∀ y ∈ A y < x ↔ ∀ x ∈ ℝ ∃ y ∈ A x ≤ y
11 1 10 bitr3id ⊢ A ⊆ ℝ * → ¬ ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A y < x ↔ ∀ x ∈ ℝ ∃ y ∈ A x ≤ y
12 supxrunb1 ⊢ A ⊆ ℝ * → ∀ x ∈ ℝ ∃ y ∈ A x ≤ y ↔ sup A ℝ * < = +∞
13 supxrcl ⊢ A ⊆ ℝ * → sup A ℝ * < ∈ ℝ *
14 nltpnft ⊢ sup A ℝ * < ∈ ℝ * → sup A ℝ * < = +∞ ↔ ¬ sup A ℝ * < < +∞
15 13 14 syl ⊢ A ⊆ ℝ * → sup A ℝ * < = +∞ ↔ ¬ sup A ℝ * < < +∞
16 11 12 15 3bitrd ⊢ A ⊆ ℝ * → ¬ ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A y < x ↔ ¬ sup A ℝ * < < +∞
17 16 con4bid ⊢ A ⊆ ℝ * → ∃ x ∈ ℝ ∀ y ∈ A y < x ↔ sup A ℝ * < < +∞