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Theorem xrinfmsslem

Description: Lemma for xrinfmss . (Contributed by NM, 19-Jan-2006)

Ref Expression
Assertion xrinfmsslem A*A−∞Ax*yA¬y<xy*x<yzAz<y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 raleq A=yA¬y<xy¬y<x
2 rexeq A=zAz<yzz<y
3 2 imbi2d A=x<yzAz<yx<yzz<y
4 3 ralbidv A=y*x<yzAz<yy*x<yzz<y
5 1 4 anbi12d A=yA¬y<xy*x<yzAz<yy¬y<xy*x<yzz<y
6 5 rexbidv A=x*yA¬y<xy*x<yzAz<yx*y¬y<xy*x<yzz<y
7 infm3 AAxyAxyxyA¬y<xyx<yzAz<y
8 rexr xx*
9 8 anim1i xyA¬y<xyx<yzAz<yx*yA¬y<xyx<yzAz<y
10 9 reximi2 xyA¬y<xyx<yzAz<yx*yA¬y<xyx<yzAz<y
11 7 10 syl AAxyAxyx*yA¬y<xyx<yzAz<y
12 elxr y*yy=+∞y=−∞
13 simpr AAx*yx<yzAz<yyx<yzAz<y
14 ssel AzAz
15 ltpnf zz<+∞
16 14 15 syl6 AzAz<+∞
17 16 ancld AzAzAz<+∞
18 17 eximdv AzzAzzAz<+∞
19 n0 AzzA
20 df-rex zAz<+∞zzAz<+∞
21 18 19 20 3imtr4g AAzAz<+∞
22 21 imp AAzAz<+∞
23 22 a1d AAx<+∞zAz<+∞
24 23 ad2antrr AAx*y=+∞x<+∞zAz<+∞
25 breq2 y=+∞x<yx<+∞
26 breq2 y=+∞z<yz<+∞
27 26 rexbidv y=+∞zAz<yzAz<+∞
28 25 27 imbi12d y=+∞x<yzAz<yx<+∞zAz<+∞
29 28 adantl AAx*y=+∞x<yzAz<yx<+∞zAz<+∞
30 24 29 mpbird AAx*y=+∞x<yzAz<y
31 30 ex AAx*y=+∞x<yzAz<y
32 31 adantr AAx*yx<yzAz<yy=+∞x<yzAz<y
33 nltmnf x*¬x<−∞
34 33 adantr x*y=−∞¬x<−∞
35 breq2 y=−∞x<yx<−∞
36 35 notbid y=−∞¬x<y¬x<−∞
37 36 adantl x*y=−∞¬x<y¬x<−∞
38 34 37 mpbird x*y=−∞¬x<y
39 38 pm2.21d x*y=−∞x<yzAz<y
40 39 ex x*y=−∞x<yzAz<y
41 40 ad2antlr AAx*yx<yzAz<yy=−∞x<yzAz<y
42 13 32 41 3jaod AAx*yx<yzAz<yyy=+∞y=−∞x<yzAz<y
43 12 42 biimtrid AAx*yx<yzAz<yy*x<yzAz<y
44 43 ex AAx*yx<yzAz<yy*x<yzAz<y
45 44 ralimdv2 AAx*yx<yzAz<yy*x<yzAz<y
46 45 anim2d AAx*yA¬y<xyx<yzAz<yyA¬y<xy*x<yzAz<y
47 46 reximdva AAx*yA¬y<xyx<yzAz<yx*yA¬y<xy*x<yzAz<y
48 47 3adant3 AAxyAxyx*yA¬y<xyx<yzAz<yx*yA¬y<xy*x<yzAz<y
49 11 48 mpd AAxyAxyx*yA¬y<xy*x<yzAz<y
50 49 3expa AAxyAxyx*yA¬y<xy*x<yzAz<y
51 ralnex x¬yAxy¬xyAxy
52 rexnal yA¬xy¬yAxy
53 ssel2 AyAy
54 letric xyxyyx
55 54 ancoms yxxyyx
56 55 ord yx¬xyyx
57 53 56 sylan AyAx¬xyyx
58 57 an32s AxyA¬xyyx
59 58 reximdva AxyA¬xyyAyx
60 52 59 biimtrrid Ax¬yAxyyAyx
61 60 ralimdva Ax¬yAxyxyAyx
62 61 imp Ax¬yAxyxyAyx
63 51 62 sylan2br A¬xyAxyxyAyx
64 breq1 y=zyxzx
65 64 cbvrexvw yAyxzAzx
66 65 ralbii xyAyxxzAzx
67 63 66 sylib A¬xyAxyxzAzx
68 mnfxr −∞*
69 ssel AyAy
70 rexr yy*
71 nltmnf y*¬y<−∞
72 70 71 syl y¬y<−∞
73 69 72 syl6 AyA¬y<−∞
74 73 ralrimiv AyA¬y<−∞
75 74 adantr AxzAzxyA¬y<−∞
76 peano2rem yy1
77 breq2 x=y1zxzy1
78 77 rexbidv x=y1zAzxzAzy1
79 78 rspcva y1xzAzxzAzy1
80 79 adantrr y1xzAzxAzAzy1
81 80 ancoms xzAzxAy1zAzy1
82 76 81 sylan2 xzAzxAyzAzy1
83 ssel2 AzAz
84 ltm1 yy1<y
85 84 adantl zyy1<y
86 76 ancri yy1y
87 lelttr zy1yzy1y1<yz<y
88 87 3expb zy1yzy1y1<yz<y
89 86 88 sylan2 zyzy1y1<yz<y
90 85 89 mpan2d zyzy1z<y
91 83 90 sylan AzAyzy1z<y
92 91 an32s AyzAzy1z<y
93 92 reximdva AyzAzy1zAz<y
94 93 adantll xzAzxAyzAzy1zAz<y
95 82 94 mpd xzAzxAyzAz<y
96 95 exp31 xzAzxAyzAz<y
97 96 a1dd xzAzxA−∞<yyzAz<y
98 97 com4r yxzAzxA−∞<yzAz<y
99 0re 0
100 breq2 x=0zxz0
101 100 rexbidv x=0zAzxzAz0
102 101 rspcva 0xzAzxzAz0
103 99 102 mpan xzAzxzAz0
104 83 15 syl AzAz<+∞
105 104 a1d AzAz0z<+∞
106 105 reximdva AzAz0zAz<+∞
107 103 106 mpan9 xzAzxAzAz<+∞
108 107 27 imbitrrid y=+∞xzAzxAzAz<y
109 108 a1dd y=+∞xzAzxA−∞<yzAz<y
110 109 expd y=+∞xzAzxA−∞<yzAz<y
111 xrltnr −∞*¬−∞<−∞
112 68 111 ax-mp ¬−∞<−∞
113 breq2 y=−∞−∞<y−∞<−∞
114 112 113 mtbiri y=−∞¬−∞<y
115 114 pm2.21d y=−∞−∞<yzAz<y
116 115 2a1d y=−∞xzAzxA−∞<yzAz<y
117 98 110 116 3jaoi yy=+∞y=−∞xzAzxA−∞<yzAz<y
118 12 117 sylbi y*xzAzxA−∞<yzAz<y
119 118 com13 AxzAzxy*−∞<yzAz<y
120 119 imp AxzAzxy*−∞<yzAz<y
121 120 ralrimiv AxzAzxy*−∞<yzAz<y
122 75 121 jca AxzAzxyA¬y<−∞y*−∞<yzAz<y
123 breq2 x=−∞y<xy<−∞
124 123 notbid x=−∞¬y<x¬y<−∞
125 124 ralbidv x=−∞yA¬y<xyA¬y<−∞
126 breq1 x=−∞x<y−∞<y
127 126 imbi1d x=−∞x<yzAz<y−∞<yzAz<y
128 127 ralbidv x=−∞y*x<yzAz<yy*−∞<yzAz<y
129 125 128 anbi12d x=−∞yA¬y<xy*x<yzAz<yyA¬y<−∞y*−∞<yzAz<y
130 129 rspcev −∞*yA¬y<−∞y*−∞<yzAz<yx*yA¬y<xy*x<yzAz<y
131 68 122 130 sylancr AxzAzxx*yA¬y<xy*x<yzAz<y
132 67 131 syldan A¬xyAxyx*yA¬y<xy*x<yzAz<y
133 132 adantlr AA¬xyAxyx*yA¬y<xy*x<yzAz<y
134 50 133 pm2.61dan AAx*yA¬y<xy*x<yzAz<y
135 pnfxr +∞*
136 ral0 y¬y<+∞
137 pnfnlt y*¬+∞<y
138 137 pm2.21d y*+∞<yzz<y
139 138 rgen y*+∞<yzz<y
140 136 139 pm3.2i y¬y<+∞y*+∞<yzz<y
141 breq2 x=+∞y<xy<+∞
142 141 notbid x=+∞¬y<x¬y<+∞
143 142 ralbidv x=+∞y¬y<xy¬y<+∞
144 breq1 x=+∞x<y+∞<y
145 144 imbi1d x=+∞x<yzz<y+∞<yzz<y
146 145 ralbidv x=+∞y*x<yzz<yy*+∞<yzz<y
147 143 146 anbi12d x=+∞y¬y<xy*x<yzz<yy¬y<+∞y*+∞<yzz<y
148 147 rspcev +∞*y¬y<+∞y*+∞<yzz<yx*y¬y<xy*x<yzz<y
149 135 140 148 mp2an x*y¬y<xy*x<yzz<y
150 149 a1i Ax*y¬y<xy*x<yzz<y
151 6 134 150 pm2.61ne Ax*yA¬y<xy*x<yzAz<y
152 151 adantl A*Ax*yA¬y<xy*x<yzAz<y
153 ssel A*yAy*
154 153 71 syl6 A*yA¬y<−∞
155 154 ralrimiv A*yA¬y<−∞
156 breq1 z=−∞z<y−∞<y
157 156 rspcev −∞A−∞<yzAz<y
158 157 ex −∞A−∞<yzAz<y
159 158 ralrimivw −∞Ay*−∞<yzAz<y
160 155 159 anim12i A*−∞AyA¬y<−∞y*−∞<yzAz<y
161 68 160 130 sylancr A*−∞Ax*yA¬y<xy*x<yzAz<y
162 152 161 jaodan A*A−∞Ax*yA¬y<xy*x<yzAz<y